基于多点预瞄最优控制的智能车辆路径跟踪

基于多点预瞄最优控制的智能车辆路径跟踪

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2.2 道路预瞄模型

图2（a）所示的为文献[8]所使用的道路预瞄模型，以道路在局部坐标系下的未来n 个周期的参考y 轴方向横向偏移作为道路状态量，当前车辆在局部坐标系中的横向坐标为y，朝向角为 ψ ，假设车辆纵向速度u 恒定，当前车辆坐标为 y，第一个道路状态量即为 y_r0，第二个状态量即车辆沿 x 轴方向移动 uT 后，对应的道路 y 坐标，即为图中的y_r1，以此类推再下一周期同样x向移动uT，状态量变为y_r2，y_r3，y_rn。

此模型采用的局部坐标系方向固定不变，车体坐标 系与局部坐标系夹角位置关系随着车辆运动不断变化， 当车辆朝向角与x 轴夹角过大时，车辆的每一时刻x 向参考位置的变化将与uT 差别较大，使得算法对于这种情况的适应性较差。因此本文的局部坐标系直接采用车体坐标系作为参考，车辆的初始y 向坐标为0，航向角ψ也为0，这样车辆沿x 轴的参考位置uT 对应横向参考坐标随着车体坐标系的不断变化而不断变化，纵向速度假设更加合理，算法适应性更强。