无人驾驶车辆模型预测控制

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无人驾驶车辆模型预测控制【无人驾驶车辆模型预测控制】本书主要介绍模型预测控制理论与方法在无人驾驶车辆运动规划与跟蹤控制中的套用。
基本介绍书名：无人驾驶车辆模型预测控制
作者：龚建伟/姜岩/徐威
ISBN：9787564090845
页数：196
定价：￥68.00
出版社：北京理工大学出版社
出版时间：2014-5-20
装帧：精装
主要内容由于模型预测控制理论数学抽象特点明显，初涉者往往需要较长时间的探索才能真正理解和掌握，而进一步套用到具体研究，则需要更长的过程。本书详细介绍了套用模型预测控制理论进行无人驾驶车辆控制的基础方法，结合运动规划与跟蹤实例详细说明了预测模型建立、方法最佳化、约束处理和反馈校正的方法，给出了Matlab仿真代码和详细图解仿真步骤。所有代码都详细提供了详尽的注解，并且融入了研究团队在本领域的研究成果。本书可以作为地面无人车辆、空中无人机、无人艇及移动机器人等无人车辆模型预测控制的研究参考资料，同时也可以作为学习模型预测控制理论的套用教材。作者简介龚建伟，博士，教授，北京理工大学智慧型车辆研究所，主要研究领域为计算机控制技术、智慧型车辆与移动机器人、数据通信技术，主讲机电系统设计与控制（含机器人智慧型车辆控制、远程控制、单片机与嵌入式系统、数据通信编程、智慧型控制算法设计、机电系统感测器套用与集成、感测器信息获取与融合）。目录第1章无人驾驶车辆与模型预测控制1.1 无人驾驶车辆1.1.1 无人车辆通用概念1.1.2 无人驾驶车辆1.2 路径跟蹤与轨迹跟蹤1.2.1 路径规划与轨迹规划1.2.2 路径跟蹤与轨迹跟蹤1.3 模型预测控制在无人驾驶车辆运动规划与控制中的套用1.3.1 运动规划算法的模型约束1.3.2 轨迹跟蹤控制的模型约束1.4 本书内容与结构说明第2章车辆运动学与动力学建模2.1 车辆运动学建模及验证2.1.1 车辆运动学建模2.1.2 车辆运动学模型验证2.2车辆动力学建模及验证2.2.1 车辆单轨模型2.2.2 轮胎模型2.2.3 小角度假设下的车辆动力学模型第3章：模型预测控制算法基础与仿真分析3.1 基本理论3.1.1 生活中的启示3.1.2 控制理论中的描述3.2 一个简单的实例3.3 线性时变模型预测控制算法3.3.1 问题描述3.3.2 非线性系统线性化方法3.3.3 工程实例3.4 非线性模型预测控制算法3.4.1 问题描述3.4.2 非线性模型预测控制的数值解法3.4.3 工程实例3.5 线性约束下的二次型规划控制算法3.5.1 线性约束转化为LQR问题3.5.2 LQR在无人驾驶车辆路径跟蹤中的套用3.5.3 LQR进行路径跟蹤的工程实例3.5.4 小结第4章：给定轨迹的轨迹跟蹤控制4.1 问题的描述4.2 基于运动学模型的轨迹跟蹤控制器设计4.2.1车辆运动学建模4.2.2目标函式设计4.2.3约束条件设计4.3 仿真平台概述4.3.1 CarSim软体介绍4.3.2 Simulink/CarSim联合仿真平台4.4 仿真实例4.4.1 CarSim与Simulink联合仿真4.4.3 基于MPC的轨迹跟蹤控制器的设计4.6 基于运动学模型的轨迹跟蹤仿真结果分析第5章基于动力学模型的无人驾驶车辆主动转向控制5. 1 理论基础5.1.1 线性误差方程5.1.2 约束条件建立5.1.3 模型预测控制器设计5.2 联合仿真平台搭建5.2.1 在CarSim中建立车辆模型5.2.2 控制程式编写5.3 仿真验证5.3.1 参考轨迹选择5.3.2 不同仿真工况下的仿真结果第6章加入规划层的轨迹跟蹤控制6.1结合规划层的轨迹跟蹤控制系统6.2基于MPC的轨迹规划器6.2.1 参考点的选择6.2.2 避障功能函式6.2.3 五次多项式轨迹拟合6.2.4 非线性二次规划计算6.3 基于MPC的路径跟蹤控制器6.4 不同车速下的跟蹤控制仿真实例验证6.4.1 车辆参数设定6.4.2 仿真工况设定6.4.3 CarSim/Simulink联合求解第7章航向跟蹤预估控制算法7.1 概述7.2 二自由度无人驾驶车辆动力学模型7.3 航向预估算法原理7.4 PID控制算法7.5 仿真结果7.5.1 航向阶跃回响仿真7.5.2 路径偏差阶跃回响仿真7.6 实验结果7.6.1 1-航向阶跃实验7.6.2 实验2-航向连续跟蹤实验7.6.3 实验3-航向预估算法在路径跟蹤控制中的套用附录A Carsim8.02套用高版本Matlab符号表参考文献