吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (5): 1276-1282.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201405009

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基于最优控制理论的智能车辆轨迹生成方法

李爱娟1, 2, 李舜酩2, 赵万忠2, 沈峘2, 江星星2, 邱绪云1, 王慧君1   

  1. 1.山东交通学院 汽车工程学院, 济南 250023;
    2.南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016
  • 收稿日期:2013-03-21 出版日期:2014-09-01 发布日期:2014-09-01
  • 通讯作者: 李舜酩(1962),男,教授,博士生导师.研究方向:车辆动力学系统.E-mail:smli@nuaa.edu.cn
  • 作者简介:李爱娟(1980), 女, 讲师, 博士.研究方向:汽车动力学系统与控制.E-mail:liaijuan2008@gmail.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51375007); 中国博士后科学基金项目(2011M500917); 江苏省博士后科研计划项目(1101153C).

Optimal control theory based trajectory generation method for intelligent vehicle

LI Ai-juan1,2,LI Shun-ming2,ZHAO Wan-zhong2,SHEN Huan2,JIANG Xing-xing2,
QIU Xu-yun1,WANG Hui-jun1   

  1. 1.School of Automotive Engineering, Shandong Jiaotong University, Ji′nan 250023,China;
    2.College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 210016, China
  • Received:2013-03-21 Online:2014-09-01 Published:2014-09-01

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1021

摘要： 为了能够生成适应不同道路环境的动态轨迹,在最优控制理论的基础上进行了改进,在方法中建立了包括3个常用评价指标:时间、消耗能量和距离障碍物最短距离的动态评价函数,研究了不同权重系数对轨迹特征影响的规律,进而得出了启发式权重调整规则和调整流程。仿真结果表明,本文提出的基于最优控制理论的轨迹规划方法是有效可行的,得出的权重调整方法是正确的,使用本文方法可以生成适用于不同道路环境的动态行驶轨迹,且轨迹满足多种约束条件。

关键词: 车辆工程, 智能车, 最优控制, 轨迹生成, 权重调整

Abstract: In order to generate feasible dynamic trajectory adapting to different road environments, the traditional trajectory generation method is improved based on the optimal control theory. The dynamic cost function is created, which includes three cost terms, time, energy, and clearance from obstacles. The influence of different weights to the trajectory features is studied, and the heuristic weight regulation rules and regulation procedure are obtained. The simulation results show that the improved trajectory generation method is feasible. The weight regulation rules and procedure are right; the optimal driving trajectory can be dynamically generated. Several constraints are obtained and the driving trajectory can adapt to different road environments.

Key words: vehicle engineering, intelligent vehicle, optimal control, trajectory generation, weight regulation

中图分类号: 

  • U471.15
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