基于MPC的车道保持系统高效转向控制策略

本文主要探讨了"基于模型预测控制(MPC)的车道保持系统转向控制策略"。作者罗莉华针对汽车自动车道保持系统的设计需求，深入研究了车辆侧向动力学和轮胎侧偏特性。侧向动力学模型被构建，其中考虑的状态变量包括位移偏差、横摆角偏差以及它们的微分项，而前轮转向角作为关键的控制输入。通过分析这些动态因素，作者确立了车道自动保持控制的优化性能指标，如准确追踪车道中心线，并设定了系统的约束条件。 在策略设计过程中，作者引入了平滑的期望参考轨迹，这有助于提高系统的稳定性和舒适性。利用MPC算法，策略能够实时调整转向角度，确保车辆在各种车速情况下都能有效地消除侧向位移偏差和横摆角偏差，从而保持车辆沿车道中心线行驶。此外，这种方法还展现出良好的适应性和鲁棒性，即使面对路面不规则或外部干扰时，也能保证车辆行驶的平稳性和安全性。 本文的关键技术点在于将模型预测控制理论应用于实际的车道保持系统中，通过精确的数学模型和优化策略，实现了对车辆行驶路径的精准控制。通过仿真试验的结果验证，该控制策略的有效性和优越性能得到了充分展现，对于提升自动驾驶系统的技术水平具有重要意义。整个研究过程结合了车辆工程、控制理论和计算机科学的知识，展示了在现代汽车工程领域中MPC技术的实际应用价值。