​用mpt工具箱解决车辆转向控制问题

资 源 简 介

​用mpt工具箱解决车辆转向控制问题

详 情 说 明

基于模型预测控制（MPC）的车辆转向控制是实现自动驾驶轨迹跟踪的核心技术之一。MPT工具箱作为MATLAB平台的专业控制设计工具，特别适合处理这类具有约束条件的优化控制问题。

在车辆转向控制场景中，我们需要建立包含车辆动力学和运动学特性的状态空间模型。重点考虑横向位移偏差、航向角偏差等关键状态变量，将方向盘转角作为控制输入。MPT工具箱通过多面体运算和参数化方法，能够高效处理系统模型中的各种约束条件。

轨迹跟踪问题的核心在于设计预测控制器，使车辆能够跟随参考路径行驶。MPT工具箱提供的显式MPC功能可以预先离线计算最优控制律，大大降低在线计算负担。其内置的二次规划求解器能够优化控制序列，确保在满足转向角度限制、轮胎侧偏角约束等条件下，最小化跟踪误差。

实现过程中需要注意调整预测时域和控制时域参数，平衡计算复杂度和控制性能。MPT还支持对控制器进行鲁棒性分析，这对于应对实际道路环境中的不确定性非常有用。最终得到的控制器能够在保证车辆稳定性的前提下，实现精确的轨迹跟踪。