基于小偏差模型预测的车道保持辅助控制

车道保持辅助系统需要在保证安全性的同时适应驾驶员习惯,避免不必要的干预。该文通过在线构建人-车系统的小偏差模型,基于模型预测控制理论,设计了车道保持辅助控制策略。控制器通过在线求解二次规划问题,获得矫正转向角,帮助驾驶员避免无意的车道偏离。根据车辆当前状态,计算名义预测轨迹。通过将非线性人-车模型围绕名义轨迹逐次线性化,在线获取人-车系统小偏差模型。通过对系统安全性和驾驶员适应性指标的量化设计,得到相应的目标函数和I/O约束,建立了滚动时域优化问题。仿真实验演示了该控制器探测车道偏离危险和转向矫正的过程。真实场景下的实车实验表明:该系统具有避免车道偏离、适应驾驶员习惯、避免不必要干预的能力。