[发明专利]一种智能车的路径跟踪控制方法

摘要

一种智能车的路径跟踪控制方法，包括以下步骤：步骤一、建立二自由度车辆平面运动模型，并根据控制需求将此模型简化，得到非线性的车辆路径跟踪控制模型；步骤二、构造期望偏航角函数使该期望偏航角函数满足当车辆的偏航角趋近于该期望偏航角时，车辆的侧向位移偏差Ye收敛于0；步骤三、将偏航角跟踪控制问题转换成偏航角镇定问题；步骤四、设计非线性控制器：包括期望偏角模块、扩张状态观测器和非奇异终端滑膜非线性误差反馈控制律；步骤五、基于非线性控制器进行车辆的路径跟踪控制。

主权项

一种智能车的路径跟踪控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括以下步骤：步骤一、建立二自由度车辆平面运动模型，并根据控制需求将此模型简化，得到非线性的车辆路径跟踪控制模型；步骤二、构造期望偏航角函数使该期望偏航角函数满足当车辆的偏航角趋近于该期望偏航角时，车辆的侧向位移偏差Ye收敛于0；步骤三、将偏航角跟踪控制问题转换成偏航角镇定问题；令x1为实际偏航角与期望偏航角的偏差，即为实际偏航角，为期望偏航角函数；将x1—>0作为控制目标，结合步骤一和步骤二，构建偏航角镇定控制系统，以无人驾驶车辆实际的偏航角与期望的偏航角的偏差作为偏航角镇定控制系统的控制输出，智能车的前轮转角作为偏航角镇定控制系统的控制输入；步骤四、根据步骤二和步骤三建立的偏航角镇定控制系统设计非线性控制器：包括期望偏角模块、扩张状态观测器和非奇异终端滑膜非线性误差反馈控制律；步骤五、基于步骤四所设计的非线性控制器进行车辆的路径跟踪控制：将车辆的位置和姿态信息输入到期望偏航角模块来实时获取期望偏航角，将车辆实际的偏航角与期望偏航角的偏差输入到扩张状态观测器中获得偏差的估计值、微分以及系统总扰动的估计值，将这些估计值输入非线性误差反馈控制律中获得优化后的前轮转角并输出到车辆相应的执行机构。