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龙图腾网获悉大连理工大学;中汽智联技术有限公司申请的专利基于反馈控制补偿的智能车辆模型预测轨迹跟踪控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118605128B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410768675.4，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权基于反馈控制补偿的智能车辆模型预测轨迹跟踪控制方法是由王江波;牛浩然;刘锴;杜志彬;张曦月;苑寿同设计研发完成，并于2024-06-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于反馈控制补偿的智能车辆模型预测轨迹跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于智能车辆轨迹跟踪控制领域，具体涉及一种基于反馈控制补偿的智能车辆模型预测轨迹跟踪控制方法，包括：步骤1、建立2自由度车辆运动学模型模拟智能车辆运动状态；步骤2、构建模型预测前馈控制系统MPC，包括预瞄车辆未来T时间行驶状态的线性车辆运动学模型、最优化过程中的目标函数，以及满足交通法规和车辆构造的约束条件；步骤3、在MPC前馈控制后串联PID反馈控制根据历史行驶偏差补偿前馈控制输出指令，使车辆真实行车轨迹更接近预瞄轨迹；步骤4、输出计算结果，再次检查是否满足交通法规和车辆构造的约束条件；步骤5、通过PID根据加速度误差调节油门或刹车开度。该方法可以提高智能车辆轨迹跟踪控制的鲁棒性。

本发明授权基于反馈控制补偿的智能车辆模型预测轨迹跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.基于反馈控制补偿的智能车辆模型预测轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立2自由度车辆运动学模型模拟智能车辆运动状态；车辆运动学模型为： 式中，φ为车辆航向角；ν为车辆纵向行驶速度；为车辆在坐标轴x轴方向上的分速度；为车辆在坐标轴y轴方向上的分速度；为车辆的纵向加速度，记为a；为车辆的横摆角速度；δ为车辆前轮转角；L为车辆轴距；步骤2、构建模型预测前馈控制系统MPC，包括预瞄车辆未来T时间行驶状态的线性车辆运动学模型、最优化过程中的目标函数，以及满足交通法规和车辆构造的约束条件；将车辆运动学模型的微分形式进行离散线性化得到线性车辆运动学模型：zt+1＝Azt+Bu+C其中矩阵A、B、C分别为： 设置目标函数为： 其中，为车辆在规划路径中t时刻的期望行驶状态，zt为车辆在t时刻的实际行驶状态；Q、R和Rd为权重矩阵，Q调节位置偏差、速度偏差、航向角偏差对目标函数的影响程度，R调节控制输出的影响程度，Rd调节控制输出变化量的影响程度，ut表示作用在t时刻的前轮转角和加速指令，ut+1表示作用在t+1时刻的前轮转角和加速指令；通过感受器读取车辆行驶状态zt＝[t,xt,yt,vt,φt]T，其中，zt表示车辆行驶状态，t表示车辆行驶状态对应的时间索引，xt、yt表示从感受器返回的车辆位置坐标，vt表示车辆当前行驶速度，φt表示车辆航向x轴的夹角；在规划轨迹中读取t时刻车辆的规划行驶状态将车辆行驶状态zt输入线性误差模型zt+1＝Azt+Bu+C，根据目标函数计算未来T时间段内的最优控制输出指令序列u＝[ut,ut+1,…,uT-1]和车辆行驶状态序列表示t+1时刻预瞄状态，相对应t时刻预瞄状态最优控制序列求解过程需要满足交通法规和车辆构造的约束条件如下： 式中，Δumax为控制指令增量的最大值；vmin和vmax分别为速度的最小值和最大值；umin和umax分别为控制输出量的最小值和最大值；步骤3、设置PID反馈控制系统；在MPC前馈控制后串联PID反馈控制根据历史行驶偏差补偿前馈控制输出指令，使车辆真实行车轨迹更接近预瞄轨迹；通过PID控制算法补偿转角输出和加速度输出的计算方法如下： 其中，T为控制间隔，KP，KI，KD为系数，Δδ为反馈控制对前馈控制前轮转角的补偿值，Δa为反馈控制对前馈控制加速度的补偿值，和为车辆在t时刻预瞄状态和实际状态zt相较于t-1时刻实际状态zt-1的位置角度偏差和距离偏差，计算如下： 其中，表示zt-1至的位置变化，表示zt-1至zt的位置变化，degreeA和degreeB表示和的辐角；步骤4、经前馈控制和反馈控制，控制输出计算结果为ucal＝[δ+Δδ,a+Δa]，再次检查是否满足交通法规和车辆构造的约束条件；当遇到不满足的约束条件，如果预瞄状态中vt＞vmax或vt＜vmin，则at＝at-1，其中at表示计算的t时刻加速度，at-1表示t-1时刻输出的车辆加速度；如果预瞄状态中δt＞δmax或δt＜δmin，则δt＝δxam或δt＝δmin，其中δt表示计算的t时刻前轮转角；如果|Δδt|＞Δδmax，则δt＝δt-1，其中表示t-1时刻车辆实际前轮转角，δt-1表示t-1时刻真实的的车辆前轮转角；如果预瞄状态中at＞amax或at＜amin，则at＝amax或at＝amin；如果|Δat＞Δamax，at＝at-1，其中表示t-1时刻车辆实际加速度；调整之后t时刻控制变量记为步骤5、通过PID根据加速度误差调节油门或刹车开度； 其中，为，其中为t时刻真实加速度，Δdegree为油门或刹车开度的增量；智能车辆t时刻最终接收并执行的指令为其中degree为上一时间步油门或刹车开度。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人大连理工大学;中汽智联技术有限公司，其通讯地址为：116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。