01
耦合控制概述
横向与纵向控制的定义、耦合问题的来源、解耦与耦合控制的对比。
基础概念
02
车辆运动学模型
自行车模型、阿克曼转向几何、运动学方程推导。
运动学建模
03
车辆动力学模型
轮胎模型、侧偏刚度、二自由度动力学模型。
动力学轮胎
04
纵向控制基础
PID控制、油门/刹车标定、速度跟踪。
纵向PID
05
横向控制基础
纯跟踪(Pure Pursuit)、前馈+反馈LQR、Stanley方法。
横向LQR
06
耦合机理分析
纵向速度对横向稳定性的影响、横向控制对纵向加速度的耦合。
机理分析
07
耦合控制架构
分层式架构、集中式架构、模型预测控制(MPC)架构。
架构MPC
08
基于MPC的耦合控制
MPC基本原理、状态空间建模、约束处理、代价函数设计。
MPC优化
09
线性时变MPC (LTV-MPC)
线性化方法、时变系统预测、滚动优化。
LTV预测
10
非线性MPC (NMPC)
直接非线性优化、实时迭代方案、CasADi工具介绍。
NMPCCasADi
11
解耦控制策略
前馈解耦、反馈解耦、基于逆模型的解耦。
解耦策略
12
耦合度分析
相对增益阵列(RGA)、奇异值分解(SVD)分析、耦合度指标。
RGASVD
13
纵向-横向协调控制
协调策略、优先级切换、权重自适应。
协调自适应
14
路径跟踪中的耦合
路径曲率对纵向速度的影响、速度规划与跟踪的耦合。
路径速度
15
极限工况下的耦合控制
低附着路面、高速紧急避障、联合仿真案例。
极限仿真
16
状态估计与耦合控制
卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)。
估计EKF
17
参数辨识与自适应控制
纵向参数在线辨识、横向参数自适应、耦合参数调整。
辨识自适应
18
鲁棒控制方法
H∞控制、μ综合、滑模控制在耦合控制中的应用。
鲁棒滑模
19
智能控制方法
模糊逻辑控制、神经网络控制、强化学习在耦合控制中的应用。
智能强化学习
20
分布式驱动车辆的耦合控制
四轮独立驱动/转向、转矩矢量控制、横摆力矩控制。
分布式转矩
21
轨迹规划与耦合控制
时空联合规划、速度-路径联合优化、动态窗口法。
规划DWA
22
硬件在环(HIL)测试
实时仿真平台、传感器模拟、故障注入测试。
HIL测试
23
软件在环(SIL)测试
Simulink/CarSim联合仿真、C++/Python原型验证。
SIL仿真
24
实车标定与调试
标定流程、参数整定、数据采集与分析。
标定实车
25
功能安全与冗余设计
ISO 26262、故障诊断、降级策略、冗余执行器。
安全冗余
26
多传感器融合与耦合控制
GPS/IMU融合、视觉/雷达融合、定位对控制的影响。
融合定位
27
人机共驾中的耦合控制
驾驶员模型、共享控制、接管策略。
人机接管
28
编队行驶中的耦合控制
车辆队列模型、协同自适应巡航控制(CACC)、通信延迟补偿。
编队CACC
29
案例实战
高速公路场景耦合控制、城区十字路口场景、泊车场景。
实战场景
30
前沿趋势与展望
端到端学习、数据驱动控制、车路云一体化耦合控制。
前沿云控