自动驾驶汽车运动规划与控制

汽车的发展正在进入智能网联时代，智能驾驶是新一代信息技术与交通运输行业融合发展的产物，也是体现全球新一轮科技创新和产业变革成果的重要领域，本书系统介绍智能汽车自主决策规划技术为代表的智能驾驶前沿研究技术与中国智能驾驶领域自主科技创新成果，以推动智能驾驶领域的人才培养和产业发展，增强我国智能驾驶关键技术的知识积累，助力智慧交通和智能城市建设，提升我国汽车产业在全球的竞争力。

   自动驾驶汽车的运动规划与控制是其核心关键技术。本书对自动驾驶汽车的运动规划和运动控制算法进行了全面的介绍，重点阐述了城市结构化道路下面向实际应用的多目标轨迹规划算法，以及能够满足常规工况和极限工况需求的运动控制算法。书中详细介绍了算法原理、设计过程和试验验证效果，并附上主要算法代码，供读者参考。
本书适合专业从事自动驾驶汽车研发的高校、科研机构以及企业的研究人员和工程师阅读。

熊璐，同济大学汽车学院副院长，教授、博导。智能汽车研究所执行所长，主要研究方向为汽车系统动力学与控制，新能源汽车整车集成技术，主持和参与国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等多项国家和省部级项目，发表论文100余篇,参撰英文著作2部。

第1章绪论
1.1国内外研究现状
1.1.1运动规划
1.1.2运动控制
1.2本书内容
本章参考文献
第2章基于典型行驶行为的基础轨迹快速规划
2.1汽车运动学模型
2.1.1微分平坦性质
2.1.2阿克曼转向模型
2.2基于典型行驶行为的快速路径规划
2.2.1曲率可控的平滑路径生成器
2.2.2换道路径规划
2.2.3转弯路径规划
2.2.4调头路径规划
2.2.5转弯和调头路径规划改进
2.3以路径曲率极值分段的速度规划策略
2.4本章小结
本章参考文献
第3章满足算法完备性的重规划方法
3.1RRT规划算法简介
3.2以典型行驶行为为导向的快速RRT算法
3.2.1换道重规划
3.2.2转弯重规划
3.2.3调头重规划
3.2.4后处理策略
3.3仿真验证
3.3.1换道规划
3.3.2转弯规划
3.3.3调头规划
3.4本章小结
本章参考文献
第4章综合多目标需求的轨迹优选方法
4.1择优指标提取
4.1.1静态评价指标
4.1.2动态评价指标
4.2择优体系构建
4.2.1明确问题
4.2.2构造判断矩阵
4.2.3层次单排序
4.2.4层次总排序
4.3实验验证
4.3.1联合仿真验证
4.3.2实车试验
4.4本章小结
本章参考文献
第5章基于条件积分算法的侧向运动鲁棒控制
5.1车辆侧向运动模型
5.1.1坐标系
5.1.2轨迹跟踪运动学模型
5.1.3车辆侧向动力学模型
5.1.4线控转向系统动力学模型
5.2侧向运动控制算法分层控制框架
5.3运动学控制算法设计
5.3.1控制律设计
5.3.2稳定性分析
5.3.3跟踪点位置选取
5.3.4设计参数选取
5.4横摆动力学控制算法设计
5.4.1单轴侧偏刚度估计
5.4.2控制律设计
5.4.3稳定性分析
5.4.4算法优化
5.4.5系统互联稳定分析
5.5线控转向系统转向角跟踪控制算法设计
5.5.1轮胎回正力矩非线性特性分析
5.5.2转向角跟踪控制律设计
5.5.3考虑转向系统后侧向运动控制的互联稳定分析
5.6侧向运动控制算法性能分析
5.6.1侧向运动稳态响应仿真分析
5.6.2侧向运动瞬态响应仿真分析
5.7本章小结
本章参考文献
第6章纵向运动控制算法设计
6.1轮胎力约束策略
6.1.1垂向载荷计算
6.1.2车辆坐标系下轮胎侧向力需求
6.1.3轮胎坐标系下轮胎纵向力约束
6.1.4车轮驱制动力矩约束
6.2考虑纵向加速度需求的纵向车速控制算法设计
6.2.1纵向车速控制律设计
6.2.2纵向加速度控制律设计
6.2.3考虑纵向加速度需求的纵向车速控制律设计
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