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摘要: 针对现有车辆横向控制中模型预测控制算法(MPC)的权重系数矩阵Q和R选取困难,导致车辆轨迹跟踪控制性能较差的问题,提出了一种基于多策略鹈鹕算法优化MPC权重系数矩阵Q和R的车辆轨迹跟踪控制方法。首先,建立简化的车辆动力学模型,并设计横向MPC控制器;其次,针对鹈鹕算法POA的局限性,提出了一种多种策略改进鹈鹕算法IPOA,引入社会学习策略和遗忘机制来建立鹈鹕个体之间的相互交互通道,提高了算法的收敛速度,同时,针对种群多样性不足和易陷入局部最优陷阱的问题,设计了一种带有反馈机制的动态自适应t分布变异算子,扩大了搜索空间,提高了后期的局部寻优能力;最后,利用IPOA优化MPC权重系数矩阵,并在Simulink和Carsim平台进行联合仿真。结果表明,提出的IPOA-MPC控制器能够有效地提高车辆跟踪参考轨迹的跟踪精度和稳定性,最大横向误差降低了60.74%,且优化后的控制器具有较强的泛化能力。
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