[发明专利]一种基于车速分区的多模型横向模糊控制方法

摘要

本发明公开了一种基于车速分区的多模型横向模糊控制方法，包括步骤建立车辆模型，得到车辆二自由度运动微分方程建立路面曲率模型；建立预瞄误差模型；将车速划分为低速、中速、高速三个档次，分别设计对应的横向模糊控制器；三种横向模糊控制器的设计中，均采用路径跟踪过程中产生的横向距离误差E1及角度误差E2作为输入，在不同的模糊控制规则下输出此车速下合适的前轮转角δ；上一步骤中设计的模糊控制器输出的前轮转角δ，再返回到步骤一中作为车辆二自由度模型的输入，由此形成一个闭环反馈系统。本发明所述的一种基于车速分区的多模型横向模糊控制方法，由于基于速度分区设计不同的控制器，这极大增加了控制器在不同车速下的适应能力。

主权项

一种基于车速分区的多模型横向模糊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，建立车辆模型，以前轮转角δ作为输入，输出纵向车速v及横摆角速度wr；可以得到车辆二自由度运动微分方程：(k1+k2)β+1u(ak1-bk2)wr-k1δ=m(v·+uwr)]]>(ak1-bk2)β+1u(a2k1+b2k2)wr-ak1δ=Izwr·;]]>其中，u—纵向车速，wr—横摆角速度，m—车辆质量，β—车辆质心侧偏角，Iz—车辆转动惯量，δ—前轮转角，v—横向车速，a，b—车辆质心到前后轮距离，k1，k2—前后轮胎的侧偏刚度；第二步，建立路面曲率模型；第三步，建立预瞄误差模型，以车辆路径跟踪过程中提供的纵向车速v及横摆角速度wr以及路面曲率KL作为输入，输出为路径跟踪过程中的距预瞄点的横向距离误差E1及角度误差E2；第四步，将车速划分为低速、中速、高速三个档次，分别设计对应的横向模糊控制器；第五步，三种横向模糊控制器的设计中，均采用路径跟踪过程中产生的横向距离误差E1及角度误差E2作为输入，在不同的模糊控制规则下输出此车速下合适的前轮转角δ；第六步，上一步骤中设计的模糊控制器输出的前轮转角δ，再返回到步骤一中作为车辆二自由度模型的输入，由此形成一个闭环反馈系统，从而达到在路径跟踪过程中逐渐消除距离误差E1和角度误差E2的目的。