01
路径跟踪概述
什么是路径跟踪 · 应用场景（AGV/自动驾驶/机器人） · 控制目标与评价指标
概念场景
02
车辆运动学模型
自行车模型推导 · 前轮转向与后轮驱动 · 模型假设与适用范围
运动学建模
03
Pure Pursuit 纯追踪
几何原理 · 前视距离选取 · 算法实现与仿真
几何前视
04
Stanley 斯坦利方法
横向误差与航向误差控制 · 非线性反馈 · 与Pure Pursuit对比
非线性对比
05
LQR 路径跟踪
状态空间建模 · LQR控制器设计 · 权重矩阵调参
最优控制调参
06
MPC 模型预测控制基础
MPC基本原理 · 预测模型 · 滚动优化与反馈校正
预测优化
07
MPC 路径跟踪实战
约束处理（转向角/加速度） · 代价函数设计 · 求解器选择
约束求解器
08
PID 控制在路径跟踪中的应用
位置式PID与增量式PID · 抗积分饱和 · 工程调参经验
PID工程
09
前馈+反馈控制结构
前馈补偿原理 · 前馈量计算 · 结合反馈的复合控制
前馈复合
10
路径平滑与插值
三次样条插值 · 贝塞尔曲线 · 路径曲率连续性保证
插值曲率
11
速度与路径协调控制
纵向与横向解耦 · 速度规划与路径跟踪协同 · T-V图方法
纵横向T-V
12
横向控制中的鲁棒性问题
参数摄动 · 轮胎非线性 · 侧偏刚度变化的影响
鲁棒轮胎
13
自适应路径跟踪控制
增益调度 · 模型参考自适应控制（MRAC） · 自校正控制
自适应MRAC
14
滑模控制在路径跟踪中的应用
滑模面设计 · 抖振抑制 · 边界层法
滑模抖振
15
模糊逻辑路径跟踪控制
模糊规则库建立 · 隶属度函数设计 · 模糊PID混合控制
模糊混合
16
神经网络路径跟踪
RBF网络逼近 · 神经网络PID · 深度学习端到端控制
神经网络端到端
17
多传感器融合定位
GPS/IMU/轮式里程计融合 · 扩展卡尔曼滤波（EKF） · 无迹卡尔曼滤波（UKF）
融合EKF
18
路径跟踪中的时延补偿
Smith预估器 · 时延建模 · 基于预测的补偿方法
时延Smith
19
非线性路径跟踪控制
反步法（Backstepping） · 李雅普诺夫稳定性分析 · 非线性MPC
反步法非线性
20
轨迹跟踪与路径跟踪的区别
时间参数化 · 速度剖面 · 动态约束下的跟踪
轨迹对比
21
阿克曼转向车辆控制
阿克曼几何约束 · 转向梯形 · 四轮转向控制
阿克曼转向
22
差速驱动车辆路径跟踪
双轮差速模型 · 运动学约束 · 原地转向控制
差速原地转向
23
履带式车辆路径跟踪
滑移转向模型 · 滑移率估计 · 履带车辆特有控制策略
履带滑移
24
无人机路径跟踪
固定翼与旋翼模型 · 视线法（LOS）制导 · 风扰补偿
无人机LOS
25
水面无人艇（USV）路径跟踪
船舶运动模型 · 海流干扰 · LOS制导与PID结合
USV海流
26
路径跟踪中的避障策略
动态窗口法（DWA） · 人工势场法 · TEB（时间弹性带）
避障DWA
27
多车协同路径跟踪
编队控制 · 领航-跟随法 · 虚拟结构法 · 一致性理论
编队一致性
28
硬件在环（HIL）仿真
实时仿真平台 · 接口配置 · 硬件延迟测试
HIL实时
29
路径跟踪算法性能评估
仿真与实车对比 · 蒙特卡洛测试 · 鲁棒性验证方法
评估蒙特卡洛
30
综合实战项目：基于ROS
路径跟踪系统搭建 · 算法集成与调试 · 实车路试验证
ROS实车