作為一個已經(jīng)存在百余年的產(chǎn)品，汽車還能在近些年的新技術浪潮中吸引廣大公眾和技術愛好者們的眼球，自動駕駛技術貢獻良多。很多人從谷歌、特斯拉等公司的無人駕駛車項目接觸到這一項將改變?nèi)祟愸{駛體驗改善交通安全的革命性技術，事實上早在1980年代世界上的一些大學和公司就開始了相關項目的研究。近十年來國內(nèi)外都舉辦了一系列智能車挑戰(zhàn)大賽，展現(xiàn)了強大的技術實力。雖然完全自動駕駛恐怕還要一些時日，與之相關的一些功能技術大家卻并不陌生。泊車入庫、自適應巡航控制（adaptivecruisecontrol）以及各種ADAS（高級輔助駕駛系統(tǒng)）功能已經(jīng)走進了大家的生活。
自動駕駛汽車作為一個完全徹底的交通服務的提供者，承擔了車輛行駛的所有職責，把人從駕駛中解放出來。自動駕駛汽車集車輛學，人工智能，計算機科學，自動控制等多學科于一體，是現(xiàn)代科技高度發(fā)展的產(chǎn)物。它通常由3大系統(tǒng)組成：環(huán)境感知，定位導航和運動控制系統(tǒng)。今天，我們首先和大家聊聊公眾關注較少卻也很重要的運動控制系統(tǒng)。
運動控制系統(tǒng)是替代人在駕駛中的作用的第一步。當人來駕駛汽車時，我們自己通過調(diào)整油門、剎車和方向盤等控制元件使汽車按照我們期望的速度前進，按照我們期望的角度轉(zhuǎn)向。而一臺僅配備了電池、電機的無人駕駛汽車，就好比一匹未馴服的野馬。雖然它有縱情奔騰的能力，卻不能準確得執(zhí)行上層決策機構(gòu)設定的車速、轉(zhuǎn)向角度等指令。所以一臺自動駕駛汽車首先要進行電控改造，也就是由電腦直接來控制油門的大小、方向盤的轉(zhuǎn)動和剎車等動作。電控改造提供了由電腦來控制汽車運動的硬件基礎，在此基礎上核心的車輛運動控制算法就是馴服野馬的韁繩。它使汽車‘溫順忠實’的執(zhí)行我們對速度、轉(zhuǎn)向的要求。接下來我們就以車速為例來看看如何使汽車按照期望的車速前進。
車輛的平面運動動態(tài)可以分為縱向和橫向兩個部分?？v向是沿著車身汽車前進的方向；橫向則垂直于縱向，和車輛的轉(zhuǎn)向相關。要控制汽車的縱向速度，首先就要分析車輛縱向上的受力。電機可提供車輛前進的動力；路面和空氣在汽車上施加阻力；路面的坡度可導致重力的縱向分量推動或阻礙車輛前進。這些精確的受力分析往往非常困難，而這就是反饋控制理論的用武之地。
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