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(shù)浪潮中吸引廣大公眾和技術(shù)愛好者們的眼球，自動駕駛技術(shù)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(shù)，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(guān)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(shù)實力。雖然完全自動駕駛恐怕還要一些時日，與之相關(guān)的一些功能技術(shù)大家卻并不陌生。泊車入庫、自適應(yīng)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(wù)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(guān)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(shè)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(chǔ)，在此基礎(chǔ)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(guān)。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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