无人驾驶机器人车辆非线性模糊滑模车速控制

• 作者: 吴俊 陈刚
• 来源期刊: 中国公路学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 汽车工程 无人驾驶机器人车辆 模糊滑模控制 车速控制 非线性干扰观测器
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 决策优化与控制技术
• 页码范围: 114-123
• 页数: 10页
• 分类号: U461.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.06.012

摘要

为了实现不同行驶工况下车速的精确、稳定控制,提出一种基于非线性干扰观测器的无人驾驶机器人车辆模糊滑模车速控制方法.考虑模型不确定性和外部干扰对车速控制的影响,建立车辆纵向动力学模型.通过分析无人驾驶机器人油门机械腿、制动机械腿的结构、机械腿操纵自动挡车辆踏板的运动,建立油门机械腿和制动机械腿的运动学模型.在此基础上,分别设计油门/制动切换控制器、油门模糊滑模控制器以及制动模糊滑模控制器,并进行控制系统的稳定性分析.油门/制动切换控制器以目标车速的导数为输入来进行油门与制动之间的切换控制.油门模糊滑模控制器和制动模糊滑模控制器以当前车速以及车速误差为输入,分别以油门机械腿直线电机位移和制动机械腿直线电机位移为输出来实现对油门与制动的控制.模糊滑模控制器中,为了减少控制抖振,滑模控制的反馈增益系数由模糊逻辑进行在线调节.模糊滑模控制器中的非线性干扰观测器用于估计和补偿无人驾驶机器人车辆的模型不确定性与外部干扰.仿真及试验结果对比分析表明:本文方法能够精确地估计和补偿无人驾驶机器人车辆的模型不确定性和外部干扰,避免了油门控制与制动控制之间的频繁切换,并实现了精确稳定的车速控制.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈刚	南京理工大学机械工程学院	30	170	7.0	12.0
2	吴俊	南京理工大学机械工程学院	4	13	3.0	3.0