基于“Pure Pursuit”自动驾驶汽车的路径跟踪控制.pdf

在当前的科技发展中，自动驾驶汽车作为智能汽车领域的重点研究方向之一，其路径跟踪控制技术是实现智能驾驶的核心技术之一。本文提出了一种基于“Pure Pursuit”算法的路径跟踪控制方法，旨在提升自动驾驶汽车在路径跟踪控制中的可行性和稳定性。 为了构建自动驾驶汽车的运动学模型，需要采集参考轨迹的纬度值，并将这些值转化为大地坐标值。这一步是路径跟踪控制的基础，因为它直接关联到车辆的实际运动状态与预定路径之间的关系。通过这样的转化，可以为后续的路径跟踪算法提供必要的数据支持。 接着，基于“Pure Pursuit”路径跟踪算法，可以确定自动驾驶汽车前轮转角。前轮转角是自动驾驶汽车路径跟踪控制中的关键参数，它决定了车辆转向的准确性和及时性。在“Pure Pursuit”算法中，通过计算车辆当前位置与预定路径上某一点之间的方向，可以动态地调整前轮转角，从而实现对路径的精确跟踪。 文章中还提到了使用Carsim和Simulink软件进行路径跟踪控制的联合仿真。Carsim是一个广泛用于汽车动力学仿真的软件，而Simulink则提供了基于模型的设计和多域仿真环境。通过这两个软件的联合仿真，可以对“Pure Pursuit”算法进行路径跟踪控制和跟踪误差的仿真分析。这一过程对于验证算法的可行性与稳定性至关重要，因为它可以模拟车辆在实际驾驶中的表现，并识别可能出现的问题，进而对算法进行优化。 在仿真分析之后，本文作者还进行了实车试验验证。实车试验是评估自动驾驶汽车路径跟踪控制技术实际效果的直接手段。通过实际的车辆试验，可以验证仿真分析的结果是否准确，以及算法在实际驾驶中的表现是否符合预期。文章指出，仿真轨迹和实车轨迹误差均小于0.4米，并且试验结果与仿真结果基本一致，从而证明了该算法在低速工况下能够有效地实现自动驾驶汽车的路径跟踪。 关键词“自动驾驶汽车”、“运动学模型”、“Pure Pursuit”、“前轮转角”和“实车验证”均在文章中体现了其重要性。它们不仅代表了自动驾驶汽车路径跟踪控制的主要研究方向和方法，也是实现精准、稳定路径跟踪控制的关键要素。同时，“参考轨迹”作为一个重要的概念，说明了自动驾驶系统对道路情况的感知和预测能力的重要性。 本研究的中图分类号为U270，属于交通与运输工程领域。这表明该研究不仅对智能汽车和自动驾驶技术的发展有着重要的推动作用，同时也有助于交通工程领域的进步。 基于“Pure Pursuit”算法的自动驾驶汽车路径跟踪控制研究，对于提高自动驾驶汽车的可行性和稳定性具有实际的应用价值，是智能汽车领域的一个重要的技术突破。通过联合仿真和实车试验，该方法的实用性和有效性得到了验证，为未来自动驾驶汽车的进一步发展奠定了坚实的基础。