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基于道路误差动力学模型智能车辆横向切换 LMIs/H ∞转向控制策略
  • ISSN号:1004-132X
  • 期刊名称:《中国机械工程》
  • 时间:0
  • 分类:U461[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学,合肥230009, [2]安徽理工大学,淮南232001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51075112,51405004)
中文摘要:

基于道路误差动力学模型对不确定线性车辆模型设计了横向切换转向控制器,所提出的控制律包括车道中心线到车辆质心距离的切换 PIDe y 控制和车辆相对车道方向误差的切换 PDe氉控制,以车辆理论横摆角速度作为扰动项,控制策略利用状态反馈γ-次优 H ∞范数和线性矩阵不等式 LMIs 约束获得线性目标函数凸优化问题的最优解和相应的最小扰动抑制度γ。采用 CarSim 中的 Alt3 from FH-WA 道路模型和 D-Class/Sedan 车辆模型获取参考速度,为了简化模型,仅以时变速度子模型作为横向切换转向控制器的切换信号,在低附着系数道路上以10自由度车辆动力学模型验证了基于道路误差动力学模型比基于 L2WVM(linear two-wheel vehicle model)所设计的横向控制律具有更高的路径跟踪精度和稳定性,通过改变车辆模型参数验证了基于道路误差动力学模型切换 H ∞控制器比 L2WVM 控制器具有更好的鲁棒性。

英文摘要:

Based on the path error dynamics model,a lateral switched steering controller was de-signed for an uncertain linear model of the vehicle,which included switched PIDe y control of the dis-tance from the centerline of the lane to the center of mass of the vehicle,and switched PDey control of the direction errors from the lane to the vehicle.Setting the vehicle theoretic yawing angular velocity as the disturbance,the optimal solution of convex optimization problems of linear objective function, and the corresponding minimum disturbance rejectionγ were acquired for the control strategy,which the state feedbackγ-suboptimum H ∞ norm and linear matrix inequalities(LMIs)were used.The road model of Alt3 from FHWA was acquired from CarSim,and the reference velocity was obtained from the vehicle model D-Class/Sedan.In order to simplify the model,a sub-model with time-varying ve-locity was selected as the switching signal for the lateral switched steering controller.On the road with low adhesion coefficient,there were both verified with 10 degrees of freedom vehicle dynamics model,which was based on the path error dynamics model of the lateral control law and have higher path tracking accuracy and stability than L2WVM(linear two-wheel vehicle model).With the changed structure parameters of vehicle model,it is verified that the switched H ∞ controller based on the path error dynamics model has better robustness than the L2WVM.

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期刊信息
  • 《中国机械工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:董仕节
  • 地址:湖北工业大学772信箱
  • 邮编:430068
  • 邮箱:paper@cmemo.org.cn
  • 电话:027-87646802
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-132X
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1294/TH
  • 邮发代号:38-10
  • 获奖情况:
  • 1997年获中国科协期刊一等奖,第二届全国优秀科技...,机械行业优秀期刊一等奖,1999年获首届国家期刊奖,2001年获首届湖北十大名刊,中国期刊方阵“双高”期刊,2003第二届国家期刊奖提名奖,百种中国杰出学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50788