论文解读——无人驾驶车辆路径跟踪控制预瞄距离自适应优化

《无人驾驶车辆路径跟踪控制预瞄距离自适应优化》是《机械工程学报》在2018年第54卷24期刊发的一篇论文。《机械工程学报》是EI收录期刊，2019年复合影响因子2.346，综合影响因子1.421。

该论文的作者是赵治国、周良杰和朱强，作者单位是同济大学。

这篇论文的主要目的，是解决单一预瞄距离会导致车辆在车速、转向半径变化时无法保证驾驶舒适性、行驶稳定性等指标的问题，提出了一种基于粒子群多目标优化（Particle swarm optimization，PSO）算法的预瞄距离自适应调整方法。驾驶员预瞄模型在路径跟踪控制中的作用如图所示（图片源自原文）：

这篇论文采用的基础路径跟踪控制算法是滑模控制，这种控制方法具有鲁棒性强，控制精度好等优势。但是滑模控制较难处理多重系统约束。在低速情况下，可以采用路径规划的形式对参考路径进行平滑，从而保证滑模控制能够在系统约束下正常运行，不过在行驶速度较高、地面附着系数较低等需要采用动力学控制的情况下，需要考虑多重系统约束，此时笔者个人认为滑模控制可能不再适用。

就这篇论文而言，作者的贡献是毋庸置疑的，因为运动学线性模型预测控制（LMPC）等控制方法同样可以通过引入预瞄距离来提高精度。有兴趣的同行可以采用这篇论文提出的自适应预瞄距离调整方法和运动学LMPC，提出的新的路径跟踪控制方法。