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机械科学与技术2025年第01期:分布式无人车路径跟踪的行驶稳定性控制方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周枫林;陈腾飞;游雨龙;王瑾元;汤迎红;

单位:湖南工业大学机械工程学院;南京航空航天大学自动化学院;

摘要:针对分布式无人车路径跟踪过程中的跟踪效果以及车辆稳定性这一多目标控制问题,研究了一种基于双层控制理论的协调控制策略。该策略采用上下两层的控制框架。其中上层控制框架中设计了基于MPC的路径跟踪控制器和基于自适应模糊PID的横摆力矩控制器,以权值切换函数协调两个控制量输出,在减小路径跟踪横向偏差的同时确保车辆具备良好的响应特性;在下层控制中,设计了基于稳定性滑转率控制和基于确定性力矩的四轮力矩最佳分配方式,用于执行上层控制器计算得到的控制需求,避免无人车产生侧滑并精确把控无人车上层架构所需求的横摆力矩,以保证无人车行驶的稳定性。通过在CarSim/Simulink进行仿真及实车试验,验证了所提控制策略的有效性。

关键词:分布式无人车;;路径跟踪;;自适应模糊PID;;稳定性控制

基金资助:国家自然科学基金项目(11602082);; 湖南省自然科学基金项目(2021JJ30211)