考虑参数估计的MPC 算法的商用车车道保持控制

赵崇钦 景晖 王刚 冯焕秦 刘夫云

摘 要： 设计了一种考虑参数估计的模型预测控制（MPC）算法的、智能辅助驾驶的商用车的车道保持算法，对于难以直接测量的质量和横向速度进行估计。建立车辆动力学模型和状态误差方程，通过扩展Kalman 滤波（EKF）和递推最小二乘法（RLS）分别对车辆的横向速度、质量进行估计。基于估计得到的车辆参数，设计MPC 车道保持控制器。构建硬件在环（HIL）仿真平台，设置不同的测试工况对车道保持算法进行了验证。结果表明：与普通MPC 相比，在偏移回正工况中，车辆纠偏消耗的时间减少28.6%，并且超调量更小；高速路工况的横向位置偏差的均方根误差减小了4.2 cm。该方法提升了纠偏能力和跟踪精度，降低了传感器成本。

关键词： 智能辅助驾驶；车道保持；参数估计；模型预测控制（MPC）；递推最小二乘法（RLS）；擴展Kalman 滤波（EKF）

中图分类号： U 461.6 文献标识码： A DOI： 10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.014