
汽车实用技术 ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (3): 15-22.DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2026.003.003
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尹力,赵明欣
YIN Li, ZHAO Mingxin
摘要: 针对智能汽车紧急横向避障场景下传统固定权重线性二次调节器(LQR)在避障后段 对横向位移误差抑制不足、难以平衡全程跟踪性能的问题,文章提出了一种融合五次多项式 轨迹规划与时变权重 LQR 控制的协同方法。首先,基于笛卡尔坐标系,利用五次多项式生成 满足起终点位移、速度、加速度连续性的平滑避障参考轨迹,有效避免了曲率突变并约束了 侧向加速度峰值(<0.1g)。其次,设计了一种时变权重 LQR 跟踪控制器:在避障前期(t<2 s), 赋予横向位移误差较低权重,侧重响应速度与控制平顺性;在避障后期(t≥2 s),则显著增大 其权重,强制控制器优先抑制累积性横向误差,提升跟踪精度。在 MATLAB/Simulink/CarSim 联合仿真平台上构建典型行人避障场景进行验证。结果表明,相较于固定权重 LQR,所提方 法将横向位移误差峰值由大于 0.5 m 显著降低至小于 0.2 m(降幅大于 60%),并有效抑制了 误差在避障后期的累积漂移趋势;横摆角误差峰值由大于 0.05 rad 降低至小于 0.02 rad(降幅 大于 60%);侧向加速度峰值稳定维持在 0.1g 以内。该方法通过轨迹平滑性保障与控制器权 重动态调节的协同,显著提升了紧急避障过程的安全性(确保安全距离)与舒适性(平顺控 制),为智能汽车动态避障控制提供了有效解决方案。