无人驾驶车辆路径跟踪的增量式PID控制

谭宝成，王 宾

(西安工业大学 电子信息工程学院，西安 710021)

无人驾驶车辆路径跟踪的增量式PID控制

谭宝成，王 宾

(西安工业大学 电子信息工程学院，西安 710021)

为了实现无人驾驶车辆沿着预设路径安全稳定行驶，基于车辆实际位置和给定位置的坐标关系，建立了无人驾驶车辆的路径跟踪模型；分析车辆当前位置及航向信息与目标路径的偏差，提出误差带内外分状况的控制策略；通过改进和优化传统增量式比例积分微分控制(PID控制)算法，提出了一种新型增量式PID控制算法.实验结果表明：改进后的增量式PID算法相较于传统增量式PID算法，无人车路径跟踪的上升时间、调整时间均减小，响应速度加快，超调量减小，车辆实现快速稳定的路径跟踪.

无人驾驶车辆；路径跟踪；PID控制；误差带

路径跟踪是无人车研究方向的一项关键技术.路径跟踪控制算法是指能够使无人车按照预设路径，安全稳定行驶的控制方法.较早的路径跟踪方法，如几何路径规划法[1-2]、滚动路径法等[3]，比较适用于室内机器人；但由于无人车是非完整约束，车体大，受到转弯半径、角速度等的约束，对于无人车是不适用的.文献[4-5]采用Backsteping积分法，设计出系统跟踪控制器,但该控制器的设计较为简单，对复杂环境的适应性较差.文献[6]将运动学控制器的输出作为动态控制器的输入，但缺乏通过控制信息的输出反馈两者有机的联系.多数研究运用模糊控制算法对车辆的路径跟踪进行控……