二维码(扫一下试试看!) | 基于状态估计的无人车前轮转角与横摆稳定协调控制 | Coordinated Control of Front-Wheel Steering Angle and Yaw Stability for Unmanned Ground Vehicle Based on State Estimation | 投稿时间:2020-04-26 | DOI:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.071 | 中文关键词:无人车辆轨迹跟踪状态估计协调控制 | English Keywords:unmanned vehicletrajectory trackingstate estimationcoordinated control | 基金项目:国家自然科学基金资助项目(U1664258,51875255,U1564201);国家重点研发计划项目(2017YFB0102603);江苏省六大人才高峰项目(2018-TD-GDZB-022);江苏省重点研发计划项目(BE2017129,BE2016149);江苏省研究生科研创新计划项目(SJKY19_2536) | 作者 | 单位 | E-mail | 陈特 | 江苏大学 汽车工程研究院, 江苏, 镇江 212013 江苏大学 汽车与交通工程学院, 江苏, 镇江 212013 | | 徐兴 | 江苏大学 汽车工程研究院, 江苏, 镇江 212013 | | 蔡英凤 | 江苏大学 汽车工程研究院, 江苏, 镇江 212013 | | 陈龙 | 江苏大学 汽车工程研究院, 江苏, 镇江 212013 | chenlong@ujs.edu.cn | 孙晓强 | 江苏大学 汽车工程研究院, 江苏, 镇江 212013 | |
| 摘要点击次数:410 | 全文下载次数:282 | 中文摘要: | 针对无人车轨迹跟踪问题,提出了一种基于状态估计的无人车前轮转角和横摆稳定协调控制策略.建立了车辆轨迹跟踪模型,利用模型预测控制算法设计了轨迹跟踪控制器,得到实时跟踪参考轨迹所需的前轮转角.根据车辆模型设计了一种基于未知输入观测器的前轮转角估计方法,并将估计结果作为前轮转角跟踪控制的输入量.基于非奇异终端滑模控制设计了前轮转角跟踪方法,通过转向电机扭矩来控制车辆转向以实现轨迹跟踪.同时,设计了车辆横摆稳定控制器,通过控制横摆角速度跟踪误差确保车辆横摆稳定.建立了CarSim-Simulink联合仿真模型并进行仿真实测试.结果表明,未知输入观测器具有较好的前轮转角估计效果,从而为车辆协调控制提供可靠信息源,协调控制策略能够在保证车辆横摆稳定性的同时完成车辆轨迹跟踪. | English Summary: | Aiming at the trajectory tracking problem of unmanned vehicle, a coordinated control strategy of front-wheel steering angle and yaw stability was proposed for unmanned vehicle based on state estimation. Firstly, a vehicle trajectory tracking model was established, and a trajectory tracking controller was designed with the model predictive control algorithm to obtain the front-wheel steering angle required of tracking reference trajectory in real time. And then, according to the vehicle model, a method of front-wheel steering angle estimation based on unknown input observer was designed and the estimation result was used as the input of front-wheel steering angle tracking control. Based on the nonsingular terminal sliding mode control, a front-wheel steering angle tracking method was designed, and the trajectory tracking was realized by the torque control of steering motor. At the same time, a vehicle yaw stability controller was designed to ensure the vehicle yaw stability by controlling the yaw rate tracking error. Finally, a CarSim-Simulink co-simulation model was established and used for simulation test. The results show that, the unknown input observer has a better effect on front-wheel steering angle estimation, which provides a reliable information source for vehicle coordinated control. And the coordinated control strategy can ensure the vehicle yaw stability and complete the vehicle trajectory tracking at the same time. | 查看全文查看/发表评论下载PDF阅读器 | |
胡宇辉,王旭,胡家铭,龚建伟,王克,李桂鹏,梅程.越野环境下无人驾驶车辆技术研究综述[J].北京理工大学学报(自然科学版),2021,41(11):1137~1144.HUYuhui,WANGXu,HUJiaming,GONGJianwei,WANGKe,LIGuipeng,MEICheng.AnO ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21付永领,李宇鹏,王明康,林自旺,朱德明.电动静液作动器的自适应变阻尼滑模控制[J].北京理工大学学报(自然科学版),2021,41(11):1171~1178.FUYongling,LIYupeng,WANGMingkang,LINZiwang,ZHUDeming.NovelCascadeContr ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21王树波,任雪梅,李斯琪,孙紫梅.基于预设性能转台伺服系统的参数估计和自适应控制[J].北京理工大学学报(自然科学版),2019,39(2):193~197.WANGShu-bo,RENXue-mei,LISi-qi,SUNZi-mei.AdaptiveParameterEstimateandCont ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21赵江波,陈颖慧,王军政.基于分数阶的电动轮足式机器人腿部阻抗控制研究[J].北京理工大学学报(自然科学版),2019,39(2):187~192.ZHAOJiang-bo,CHENYing-hui,WANGJun-zheng.ResearchonLegImpedanceControlforElect ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21岳光,潘玉田,张华君,刘学杰,李宇峰.多神经元神经网络算法的DSP无人侦察车伺服控制系统[J].北京理工大学学报(自然科学版),2019,39(2):203~208.YUEGuang,PANYu-tian,ZHANGHua-jun,LIUXue-jie,LIYu-feng.AMulti-Neuron ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21王军,熊庆辉,金毅,张幽彤.电控喷油器压电堆执行器位移波动及其控制技术[J].北京理工大学学报(自然科学版),2019,39(3):248~254.WANGJun,XIONGQing-hui,JINYi,ZHANGYou-tong.DisplacementWaveletofPiezoelectric ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21王博,谢军伟,张晶,冯晓宇.基于非线性频偏的频控阵波束控制研究[J].北京理工大学学报(自然科学版),2019,39(3):311~319.WANGBo,XIEJun-wei,ZHANGJing,FENGXiao-yu.FrequencyDiverseArrayBeamControlBasedonN ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21檀盼龙,罗淑贞,孙青林.动力翼伞系统耦合补偿控制策略研究[J].北京理工大学学报(自然科学版),2019,39(4):378~383.TANPan-long,LUOShu-zhen,SUNQing-lin.ControlStrategyofPowerParafoilSystemBasedonCoup ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21江维,王杰,陈伟,余联庆,李红军,吴功平.半结构环境中电力作业机器人机械手鲁棒轨迹跟踪控制[J].北京理工大学学报(自然科学版),2019,39(4):391~398.JIANGWei,WANGJie,CHENWei,YULian-qing,LIHong-jun,WUGong-ping.Manipu ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21上官文斌,梁土强,蒋开洪,唐文.集成式电液制动系统建模与压力控制方法研究[J].北京理工大学学报(自然科学版),2019,39(4):413~418.SHANGGUANWen-bin,LIANGTu-qiang,JIANGKai-hong,TANGWen.ModelingandPressureCon ... 北京理工大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-21
| |