基于智能电动汽车的纵向车速跟随控制策略

窦宝华，郭璧玺，张旭

（1.上海电气集团智能交通科技有限公司，上海 201499；2.长安大学汽车学院，陕西 西安 710000；3.上海綦穹机电设备有限公司，上海 201499）

1 引言

近年来，自动驾驶辅助系统在车辆上的应用越来越多，随着时代的发展，自动驾驶技术无疑将成为最热门的研究技术之一。由于自动驾驶技术在军事领域以及商业无人打车领域具有无限的潜力并可解决交通安全等问题，所以，各国政府机构以及各大科技公司纷纷投入到无人驾驶技术的研究中[1]。智能汽车的纵向运动控制技术是自动驾驶领域的关键技术之一，因此，国内外车辆技术研究人员对此进行了广泛地研究。文献[2]基于模糊控制对滑模纵向控制器进行了改进，抑制了滑模控制的抖动问题，并削弱了外部干扰对控制系统的影响，具有较好的鲁棒性和跟踪准确性。卡内基梅隆大学在参加2008年的DARPA 挑战赛时，基于PID 控制方法设计了一种非线性PID制动/油门控制策略，并构建了以速度偏差为输入的油门/制动切换策略，搭载该控制系统的智能车最终取得了第一名的成绩[3]。文献[4,5]经过对车辆的系统辨识搭建了车辆的动力学模型，并分别结合PI与模糊控制等控制方法构建了一种车辆速度自动控制策略，削弱了因动力学模型精度低带来的影响，并提高了系统的抗干扰性能。

本文采用直接式控制结构进行纵向车速跟踪控制策略的设计。首先，对基于速度误差的制动和油门切换逻辑进行改进，设计了一种切换缓冲区间阈值可调的切换逻辑。……