MPC自行车模型_mpc自行车模型后轮

作者：很楠不爱3 | 2024-04-22 08:07:47

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mpc自行车模型后轮

对于车辆横向模型预测控制来说, 建立一个合适的车辆模型是非常重要的, 尤其对于高速情况下的自动驾驶, 如果我们不使用基于模型的控制(Model-free lateral Control)或者预测模型不够准确的话, 车辆对于目标航向角度会特别敏感, 车辆特别容易来回正弦抖动.

自行车运动学模型(Kinematic Bicycle Model)

运动学模型不考虑车辆的受力情况, 运动学模型只根据系统的几何关系. 并且我们假设轮胎没有滑移, 并且前轮和后轮的速度都位于车辆纵轴方向.
$\dot{x}=v\cos(\psi + \beta) \\ \dot{y}=v\sin(\psi + \beta) \\ \dot{\psi} = \dfrac{v\cos(\beta)}{l_{r}+l_{f}}\tan(\delta_{f})$
状态变量一共有三个 $\psi]^{T}$ , 输入变量为 $u=[v_{x}, \delta_{f}]$
各个变量的说明如下

变量名称	含义
x	inertial X coordinate of CoM
y	inertial Y coordinate of CoM
$\psi$	global heading angle
$v_{x}$	longitudinal velocity of the vehicle at CoM
$v_{y}$	lateral velocity of the vehicle at CoM
$v$	velocity of the vehicle at CoM, $v=\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}$

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