车辆起步MPC控制器设计及FPGA实现

许月亭^1,2，陈虹^1,2，季冬冬²，许芳²

1. 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室2. 吉林大学控制科学与工程系

摘 要：针对车辆起步过程快速平稳、冲击小,乘坐舒适性的要求,基于先进的模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)方法设计了车辆起步控制器,采用有效集方法进行MPC优化问题的求解。同时为了提高MPC的在线求解速度,提出了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和片上可编程系统(System on a Programmable Chip,SOPC)技术的MPC控制器硬件实现方案。最终在基于FPGA与d SPACE实验平台上完成了实时仿真实验,实现了基于FPGA的车辆起步控制,实验结果表明基于FPGA设计实现的MPC控制器能很好地满足车辆起步控制需求。

关键词：车辆起步;模型预测控制;现场可编程门阵列;实时仿真实验;