基于MPC模型预测控制的轨迹跟踪控制，主动避撞，紧急转向避撞，采用五次多项式进行换道轨迹规划，可自定义换道轨迹，在s-function模块中修改，计算出转向避撞临界纵向安全距离，从而确定转向避撞五次多项式起点，建立了三自由度转向避撞动力学模型，轮胎模型处于线性区间，然后结合模型预测控制结构特性，利用状态轨迹法对所建立的非线性动力学模型进行线性化，同时为了与轨迹规划结合将其离散化采样控制，考虑横向转向规划轨迹需求，设计了考虑轨迹跟踪控制精度、执行器平稳过渡特性、能量消耗以及幅值大小的目标函数，并以避撞输出边界和执行器执行能力为约束条件，转化为二次规划问题进行求解。

注意本模型加入了侧偏角约束和侧向位移约束。

（也有不加侧偏角约束的模型）

控制效果：自车在第1s时通过自车的传感器发现目标前车后经主动避撞决策后开始进行紧急转向避撞，轨迹跟踪效果较好，横向位移误差在0.14m范围内，因为约束更多，会导致误差相对不加侧偏角约束容忍度增大。

前轮转角控制量和控制量增量在设定的约束范围内，保证了底层执行机构能够顺利将车辆前轮转角控制量执行。

见图所示。

Matlab/Simulink版本:2021a

Carsim版本：2019.0

有完整的运行视频。

提供参考资料。

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