自主車輛自適應速度跟蹤控制 -全地形導航中的車輛--國防科大

論文:Adaptive Speed Tracking Control for Autonomous Land Vehicles in All-Terrain Navigation: An Experimental Study

摘要

建立非參數(shù)縱向動力學模型,內(nèi)部控制回路采用IMC(內(nèi)??刂疲獠坎捎肞控制器。級聯(lián)控制器P-IMC。內(nèi)??刂蒲a償模型誤差和估算地形影響。證明系統(tǒng)穩(wěn)定性,并與SpAM+PI進行比較。
內(nèi)環(huán)消除干擾,外環(huán)消除誤差。

概述

根據(jù)是否使用動力學模型,控制器分兩類。不使用模型:線性PID、非線性PID、模糊PID、自適應模糊PID;基于模型:滑膜控制、基于模型的PID。

非參數(shù)建模方法,測量給定油門的加速度響應?;谟烷T速度的加速度圖,基于油門速度的減速度圖、基于制動速度的減速度圖。


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可以將兩個圖集成到一個圖中。

縱向動力學模型
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P-IMC控制器
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F =ma;其余都考慮為干擾項。

涉及的濾波器
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在控制車輛跟蹤所需速度時,P-IMC控制器使用速度誤差產(chǎn)生參考力在所需時間內(nèi)消除速度誤差。然后將該力轉(zhuǎn)換為油門/制動命令通過逆動力學型。通過前饋過濾器過濾后,它通過剎車/油門踏板,使車輛向所需速度行駛。當車輛的輸出為等于模型的參考力車輛在所需時間內(nèi)達到所需速度沒有超調(diào)。否則,車輛會振動或慢慢接近所需的速度。在這種情況下,內(nèi)環(huán)補償了由模型誤差和使車輛滿足要求的環(huán)境等式(2)。同時,外環(huán)產(chǎn)生參考力,以使車輛達到所需的速度。所需的時間。最后,當參考力為零時濾波后的干擾等于估計值車速將保持較小的穩(wěn)定誤差理想速度。

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