基于车速预测时域的MPC自适应轨迹跟踪控制研究：提升不同速度下的跟踪精度和稳定性

简介：
本研究致力于开发一种基于模型预测控制(MPC)的自适应轨迹跟踪算法，特别针对车辆在各种行驶速度下实现高精度与稳定性的路径追踪。通过优化车速预测时域内的参数调整，该方法能够显著提升不同速度条件下的动态响应和跟踪性能，确保自动驾驶或辅助驾驶系统中的高效运行及安全性。 本研究探讨了基于车速预测时域的MPC（模型预测控制）自适应轨迹跟踪控制方法，并通过Carsim与Simulink联合仿真验证其在不同速度下的精度与稳定性提升效果。改进后的控制器采用了根据车辆行驶速度调整预瞄距离的方法，类似于驾驶员模型中的预瞄机制，在低速和高速情况下均能有效提高轨迹跟踪的精确度及车辆的整体稳定性。 具体而言，研究发现通过改变预测时域以适应不同的车速条件，可以显著改善传统MPC控制策略在不同行驶状态下的性能表现。例如，在较低速度下，这种方法有助于增强路径跟随精度；而在较高车速条件下，则能有效防止由于过快的响应导致车辆失去稳定性的问题。 本项研究提供了详细的理论分析和实验数据支持，并且包含了可供进一步测试与验证仿真的软件包。关键词包括基于车速自适应MPC轨迹跟踪控制、预测时域调整技术以及预瞄距离对控制系统效果的影响等。