平行泊车的路径规划及路径跟踪仿真研究

针对自动泊车系统(Automatic Parking System,APS)中的路径规划遇到的曲率不连续和车轮原地转向问题,提出一种基于线性偏移和正弦函数相结合的平行泊车路径规划方案及一种基于模型预测算法(Model Predictive Control,MPC)的轨迹跟踪控制器.首先,提出了基于线性偏移和正弦函数相结合的泊车路径规划方案,该方案具有曲率连续及计算简单的优点;其次,为了提高泊车的可靠性,根据模型预测控制原理,设计了一个控制器,该控制器考虑了控制量约束和控制量增量约束;最后,通过仿真以及与传统的两段圆弧相切的泊车路径规划方案的对比仿真结果,验证了该方案的可行性.仿真结果表明,设计的泊车路径是连续的,轨迹跟踪控制器具有良好的跟踪效果,与圆弧曲线相切的路径相比,提升了跟踪效果,降低了轮胎的损耗,有助于提高泊车成功率.