无模型坐标补偿积分滑模约束的自动驾驶汽车轨迹跟踪控制

摘要：

为了解决四轮自动驾驶汽车轨迹跟踪的复杂控制问题,提出一种新的全格式无模型自适应坐标补偿积分滑模约束控制方案.控制方案只需要自动驾驶车辆轨迹跟踪的I/O数据,不涉及车辆模型信息,即前轮转角输入数据和车辆横摆角输出数据.因此,该方案对于不同车型均能实现轨迹跟踪控制.在轨迹跟踪过程中只针对车辆横摆角进行控制易造成跟踪轨迹偏差,本文在全格式无模型自适应控制的基础上加入坐标补偿算法;为了提高系统在运行过程中的鲁棒性,加入积分滑模控制;为了应对在滑模控制过程中系统运行在饱和区域,设计了动态补偿,使轨迹跟踪系统运行在滑模控制的线性区域.最后,对无模型自适应积分滑模约束控制方案、原型无模型自适应控制算法和PID算法进行仿真比较.仿真结果表明,所提算法比传统控制方法具有更好的控制性能,跟踪波动误差在0.09％以内,稳定时间在0.5 s以内,跟踪曲线平滑.

关键词：自动驾驶、轨迹跟踪、坐标补偿、全格式数据驱动控制、积分滑模控制(SMC)、积分饱和补偿

所属期刊栏目：41

分类号：U463.6;TP273(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金52065064

在线出版日期：2023-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：36-48