分布驱动无人车在极限工况下的稳定跟踪控制
Stable Tracking Control of Distributed Driven Unmanned Vehicle in Limit Condition作者机构：武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430065
出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)
年 卷 期：2024年第10期
页 面：126-132页
学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 082304[工学-载运工具运用工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0823[工学-交通运输工程]
主 题：分布式驱动无人车 自适应LQR控制 极限工况跟踪 横摆稳定性控制
摘 要：针对分布式驱动无人车在低附着、高速的极限工况下行驶时偏离目标路径和失稳的现象,提出一种稳定-跟踪联合控制策略,策略包含路径跟踪控制和横向稳定控制,使无人车在提高跟踪精度的同时又使其稳定性得到保障。路径跟踪模块在汽车二自由度模型的基础上,建立了最优LQR路径跟踪控制器,并引入前馈用以改善稳态误差,其次考虑误差变化的规律和路-车位置关系以及驾驶员预瞄模型,设计了改进的权重参数自适应LQR控制器;稳定性模块基于可以减小系统抖振的滑模模糊控制原理,并结合汽车稳定性参数的实际值与期望值的差值,求解出横摆力矩。其次在分配各轮转矩时建立约束条件,使得轮胎负荷率最小用以提升汽车的操纵稳定性。CarSim/Simulink仿真表明在高速、低附着的换道工况下,改进后的LQR控制器有效地改善跟踪误差,具有良好的鲁棒性。且在加入稳定性控制器后,横摆角速度与质心侧偏角的调节时间变短,极大改善了无人车在极限工况下的稳定性。
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