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Carsim应用：LKA车道保持辅助系统（LQR算法推导）

2023-05-16

网上课程学习所得，用于回忆复习加深印象

车辆横向控制主要有两类：一是主动变道，是指根据行驶需要提前打转向灯再进行变道；二是非主动变道，是指驾驶员无意识的情况下出现的车辆偏离原车道的情况。针对非主动变道的就是车道保持系统（LKA）。
LKA的工作流程：识别车道线->判断是否介入->进行决策计算->进行执行控制
LKA的开发流程：
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二自由度车辆模型建立

公式有点多，附上照片（公式和专业书汽车理论中的第五章二自由度车辆模型建立过程一样）
基本步骤：
1）假设条件使得车辆只有侧向和横摆两个自由度
2）求车辆的侧向加速度
3）求车辆的合外力、合外力矩
4）建立牛顿力与运动的关系方程在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
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二轮转向汽车车道保持辅助算法（LQR算法）

1）算法输入：车辆侧向速度、车辆横摆角速度、车辆侧向位移偏移量、车辆横摆角偏移量、期望车辆侧向速度、期望车辆横摆角速度、期望车辆侧向位移偏移量、期望车辆横摆角偏移量、路径曲率
2）算法输出：前轮转角
3）中间变量：前后轮侧偏刚度、车辆质量、纵向速度、质心到前轴的距离、质心到后轴的距离、转动惯量
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