無人駕駛車輛模型預測控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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本書主要介紹模型預測控製理論與方法在無人駕駛車輛運動規劃與跟蹤控製中的應用。由於模型預測控製理論數學抽象特點明顯，初涉者往往需要較長時間的探索纔能真正理解和掌握，而進一步應用到具體研究，則需要更長的過程。本書詳細介紹瞭應用模型預測控製理論進行無人駕駛車輛控製的基礎方法，結閤運動規劃與跟蹤實例詳細說明瞭預測模型建立、方法優化、約束處理和反饋校正的方法，給齣瞭Matlab仿真代碼和詳細圖解仿真步驟。所有代碼都詳細提供瞭詳盡的注解，並且融入瞭研究團隊在本領域的研究成果。

本書可以作為地麵無人車輛、空中無人機、無人艇及移動機器人等無人車輛模型預測控製的研究參考資料，同時也可以作為學習模型預測控製理論的應用教材。

龔建偉，博士，教授， 北京理工大學智能車輛研究所，主要研究領域為計算機控製技術、智能車輛與移動機器人、數據通信技術，主講機電係統設計與控製（含機器人智能車輛控製、遠程控製、單片機與嵌入式係統、數據通信編程、智能控製算法設計、機電係統傳感器應用與集成、傳感器信息獲取與融閤）。

第1章 無人駕駛車輛與模型預測控製
1.1 無人駕駛車輛
1.1.1 無人車輛通用概念
1.1.2 無人駕駛車輛
1.2 路徑跟蹤與軌跡跟蹤
1.2.1 路徑規劃與軌跡規劃
1.2.2 路徑跟蹤與軌跡跟蹤
1.3 模型預測控製在無人駕駛車輛運動規劃與控製中的應用
1.3.1 運動規劃算法的模型約束
1.3.2 軌跡跟蹤控製的模型約束
1.4 本書內容與結構說明
第2章 車輛運動學與動力學建模
2.1 車輛運動學建模及驗證
2.1.1 車輛運動學建模
2.1.2 車輛運動學模型驗證
2.2車輛動力學建模及驗證
2.2.1 車輛單軌模型
2.2.2 輪胎模型
2.2.3 小角度假設下的車輛動力學模型
第3章：模型預測控製算法基礎與仿真分析
3.1 基本理論
3.1.1 生活中的啓示
3.1.2 控製理論中的描述
3.2 一個簡單的實例
3.3 綫性時變模型預測控製算法
3.3.1 問題描述
3.3.2 非綫性係統綫性化方法
3.3.3 工程實例
3.4 非綫性模型預測控製算法
3.4.1 問題描述
3.4.2 非綫性模型預測控製的數值解法
3.4.3 工程實例
3.5 綫性約束下的二次型規劃控製算法
3.5.1 綫性約束轉化為LQR問題
3.5.2 LQR在無人駕駛車輛路徑跟蹤中的應用
3.5.3 LQR進行路徑跟蹤的工程實例
3.5.4 小結
第4章：給定軌跡的軌跡跟蹤控製
4.1 問題的描述
4.2 基於運動學模型的軌跡跟蹤控製器設計
4.2.1車輛運動學建模
4.2.2目標函數設計
4.2.3約束條件設計
4.3 仿真平颱概述
4.3.1 CarSim軟件介紹
4.3.2 Simulink/CarSim聯閤仿真平颱
4.4 仿真實例
4.4.1 CarSim與Simulink聯閤仿真
4.4.3 基於MPC的軌跡跟蹤控製器的設計
4.6 基於運動學模型的軌跡跟蹤仿真結果分析
第5章 基於動力學模型的無人駕駛車輛主動轉嚮控製
5. 1 理論基礎
5.1.1 綫性誤差方程
5.1.2 約束條件建立
5.1.3 模型預測控製器設計
5.2 聯閤仿真平颱搭建
5.2.1 在CarSim中建立車輛模型
5.2.2 控製程序編寫
5.3 仿真驗證
5.3.1 參考軌跡選擇
5.3.2 不同仿真工況下的仿真結果
第6章 加入規劃層的軌跡跟蹤控製
6.1結閤規劃層的軌跡跟蹤控製係統
6.2基於MPC的軌跡規劃器
6.2.1 參考點的選擇
6.2.2 避障功能函數
6.2.3 五次多項式軌跡擬閤
6.2.4 非綫性二次規劃計算
6.3 基於MPC的路徑跟蹤控製器
6.4 不同車速下的跟蹤控製仿真實例驗證
6.4.1 車輛參數設置
6.4.2 仿真工況設置
6.4.3 CarSim/Simulink聯閤求解
第7章 航嚮跟蹤預估控製算法
7.1 概述
7.2 二自由度無人駕駛車輛動力學模型
7.3 航嚮預估算法原理
7.4 PID控製算法
7.5 仿真結果
7.5.1 航嚮階躍響應仿真
7.5.2 路徑偏差階躍響應仿真
7.6 實驗結果
7.6.1 1-航嚮階躍實驗
7.6.2 實驗2-航嚮連續跟蹤實驗
7.6.3 實驗3-航嚮預估算法在路徑跟蹤控製中的應用
附錄A Carsim8.02應用高版本Matlab
符號錶
參考文獻
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