自动驾驶汽车路径跟踪控制*

张栩源 李军化 祖旭

（重庆交通大学机电与汽车工程学院；重庆市轨道交通汽车系统集成与控制重庆市重点实验室）

随着现代汽车工业和计算机技术的快速发展，人们对自动驾驶汽车的智能化控制的要求越来越高。然而，传统的智能化控制已经不能满足这种需求。为了解决这一问题，更精确的路径跟踪控制技术受到了越来越多的关注[1]。路径跟踪是自动驾驶汽车的重要组成部分，其目的是通过控制汽车的横向和纵向运动来跟踪期望的路径或轨迹[2]。因此，文章就近年来国内外学者基于路径跟踪技术的最新研究展开了系统的介绍，分别从运动控制的分类，实现自动驾驶汽车在复杂环境下精准跟踪路径并保持平稳性、安全性的最新研究方法进行了归纳总结。最后，对某些路径跟踪控制方法在跟踪期望路径过程中存在的一些问题提出了改进建议，希望为今后的进一步深入研究提供一定的参考。

1 路径跟踪控制分类

针对自动驾驶汽车的路径跟踪控制问题，基于控制目标的不同，通常将路径跟踪控制分为3类，即横向控制、纵向控制、横纵向耦合控制。横向控制是通过控制汽车的转向系统，使汽车沿着期望的参考路径行驶，尽可能地减少跟踪误差，并保证汽车在行驶过程中具有一定的安全性、舒适性和平稳性。当前研究热点以路径跟踪精度和车身稳定性为主要方向，并通过横向误差、航向误差以及其增量的变化率等参数评价跟踪性能的好坏[3]。……