关键词:
车辆工程
路径跟踪控制
时滞
鲁棒控制
变论域
模糊控制
摘要:
在智能车辆路径跟踪控制系统中,网络时滞会直接影响控制器的控制性能,降低车辆行驶稳定性。同时,智能车辆路径跟踪控制通常未考虑未来道路曲率和期望车速信息,导致控制精度较差。为提高智能车辆在路径跟踪时的稳定性和控制精度,针对存在网络时滞的智能车辆路径跟踪控制系统,设计了含有时滞控制的状态反馈控制器,并提出了基于变论域模糊控制的前馈转角补偿控制器设计方法。首先,运用Frenet坐标系原理完成了智能车辆运动学和三自由度动力学建模,同时针对系统存在的时变参数,采用T-S模糊方法进行模型线性化;其次,针对控制器输入端存在的网络传输时滞,设计了包含时滞控制的H∞状态反馈控制器;最后,为提高转向控制精度,以车速和道路曲率为输入,设计了变论域模糊控制进行前馈转角补偿。结果表明:相比于传统控制方法,通过对传输时滞进行控制,并加入变论域前馈模糊转角补偿,能够提高车辆在时滞存在条件下的路径跟踪控制稳定性和控制精度,实现较好的路径跟随效果。