[发明专利]一种无人车的有限时间跟踪复合控制方法

权利要求书

1.一种无人车的有限时间跟踪复合控制方法，其特征在于，包括

建立无人车位姿坐标误差模型；

根据无人车位姿坐标误差模型构建有限时间控制器和非线性扰动观测器；

将有限时间控制器与非线性扰动观测器相耦合得到复合控制器；根据复合控制器对无人车进行控制；其中，通过以下公式建立无人车位姿坐标误差模型：

其中，为无人车前方预瞄距离，为无人车质心处与预瞄点之间的横向偏差，为无人车质心处与预瞄点之间的航向偏差，为无人车质心处纵向车速，为无人车质心处横摆角速度，为预瞄点无人车质心处横摆角速度，为预瞄点无人车质心处纵向车速，为干扰值；构建有限时间控制器具体过程为：根据无人车位姿坐标误差模型设计控制律，再根据控制律得到有限时间控制器；设计控制律的具体公式如下：

其中，为系数，，为常变量，，，为的符号函数；当时，；当时，模型简化为

为方便有限时间控制器的设计，令，

则有

对简化模型取的控制律为：

其中，，，，，，，；，分别为，的符号函数；构建非线性扰动观测器的具体过程为：

将无人车位姿坐标误差模型转变为矩阵形式：

其中，，，，，无人车质心坐标为，为无人坐标系横坐标与地面坐标系横坐标的夹角，为无人车线速度，为无人车运行角速度，为干扰值；

根据无人车位姿坐标误差模型设计的非线性扰动观测器为：

其中，为的估计值，为扰动观测器的中间变量，是z的一阶微分，，。

2.根据权利要求1所述的一种无人车的有限时间跟踪复合控制方法，其特征在于，通过以下公式对有限时间控制器与非线性扰动观测器耦合得到复合控制器：

其中，为无人车线速度干扰值的估计值。

3.根据权利要求1~2任一项所述的一种无人车的有限时间跟踪复合控制方法，其特征在于，根据复合控制器对无人车进行控制的具体过程为：通过复合控制器控制计算无人车质心处横摆角速度和无人车质心处纵向车速，然后将无人车质心处横摆角速度和无人车质心处纵向车速作为控制量对无人车进行控制。