T-S建模的无人车自适应自动转向多目标控制

简介

针对由轮胎侧偏现象引起的无人车侧向动力学系统非线性问题,采用T-S模糊建模方法,对轮胎侧偏角与其侧向力之间的非线性关系进行解析。而无人车自动转向控制过程包含了路径跟踪与侧向稳定性控制,选取横向位移偏差、航向偏差、质心侧偏角和横摆角速度四个变量作为控制目标,采用高效的多目标控制算法,即模型预测控制来设计控制器。为了进一步提高系统性能,基于路径曲率和前轮轮胎侧偏角,设计了模糊自适应观测器,在线调节预瞄时间。通过Carsim-Simulink联合仿真平台,在较低的轮胎-路面附着条件以及高速条件下进行双移线仿真,验证了所提出的控制方法有效提高了无人车的路径跟踪性和侧向稳定性。