🚗 自动驾驶控制算法
📘 基于模型设计 · 30章完整目录
01
自动驾驶概述
发展历程、SAE分级标准、关键技术栈与行业挑战
02
基于模型设计（MBD）基础
MBD概念、V流程开发模式、Simulink/Stateflow工具链简介
03
车辆运动学与动力学模型
自行车模型、阿克曼转向模型、轮胎模型与纵向/横向动力学
04
传感器模型与数据融合
摄像头、激光雷达、毫米波雷达、IMU/GNSS模型及卡尔曼滤波融合
05
环境感知算法
车道线检测、目标检测与跟踪、语义分割、可行驶区域识别
06
定位与地图构建
高精地图、GPS/IMU组合导航、SLAM（激光与视觉）、粒子滤波定位
07
路径规划基础
图搜索算法（Dijkstra、A*）、RRT与RRT*、状态栅格规划
08
轨迹生成与优化
多项式轨迹、贝塞尔曲线、样条曲线、Frenet坐标系下的轨迹生成
09
运动控制基础
PID控制原理、前馈+反馈控制、LQR（线性二次型调节器）设计
10
模型预测控制（MPC）
MPC原理、约束处理、时域滚动优化、在车辆控制中的应用
11
纵向控制
油门/制动控制、ACC自适应巡航、速度与间距控制策略
12
横向控制
转向控制、车道保持（LKA）、横向跟踪误差消除
13
横纵向耦合控制
路径跟踪综合控制、MPC+LQR联合控制策略
14
状态估计与观测器
卡尔曼滤波（KF）、扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）
15
车辆状态参数辨识
质量、坡度、轮胎刚度等参数的在线/离线辨识方法
16
控制算法仿真验证
Simulink仿真环境搭建、场景库设计、MIL/SIL/HIL测试流程
17
代码生成与部署
Embedded Coder自动代码生成、AUTOSAR架构适配、硬件在环测试
18
功能安全与ISO 26262
ASIL等级、安全机制设计、故障诊断与容错控制
19
预期功能安全（SOTIF）
ISO 21448标准、场景覆盖度、未知场景处理
20
决策规划系统
行为决策（FSM、决策树）、运动规划与行为预测交互
21
强化学习在控制中的应用
DDPG、PPO算法、奖励函数设计、仿真训练
22
端到端自动驾驶
行为克隆、模仿学习、感知-决策-控制一体化模型
23
多传感器融合策略
松耦合与紧耦合、时间同步、空间对齐、融合架构
24
控制算法性能评价
跟踪误差、舒适度指标、鲁棒性测试、标准化测试场景
25
实时性与嵌入式优化
任务调度、内存管理、代码效率优化、FPGA/GPU加速
26
V2X与协同控制
车路协同、编队行驶、协同感知与决策
27
仿真平台与工具
CARLA、SUMO、LGSVL、Prescan、dSPACE场景仿真
28
数据驱动控制方法
基于学习的MPC、高斯过程回归控制、神经网络控制
29
系统集成与实车测试
软件架构、硬件平台、标定流程、测试规范
30
未来趋势与挑战
L4/L5落地难点、法规伦理、AI可解释性、车云协同控制
基于模型设计 · 30章完整课程