基于转向几何学建立的MATLABStanley无人车横向控制

资 源 简 介

基于转向几何学建立的MATLABStanley无人车横向控制

详 情 说 明

基于转向几何学的Stanley控制算法是无人驾驶领域经典的横向控制方法，由斯坦福大学团队在DARPA挑战赛中提出并验证。该算法无需预瞄模块，直接通过车辆航向与路径偏差计算前轮转向角，在低速场景下具有优异的轨迹跟踪能力。

核心原理可分为三部分：首先是航向误差修正，通过当前车辆纵轴方向与路径切线方向的夹角差值生成基础转向量；其次是横向位移补偿，引入车头与参考路径的垂直距离除以车速的动态调节项，避免静态误差积累；最后通过几何学约束将两者融合为最终前轮转角。

在MATLAB实现时需特别注意两点：一是算法对低速工况的依赖性，车速过低会导致补偿项数值不稳定；二是转向角输出需要与车辆动力学模型的极限值做比较，防止超出物理执行机构范围。这种无预瞄设计虽然降低了复杂路径的跟踪精度，但大幅减少了计算资源消耗，适合算力有限的嵌入式平台。