基于領(lǐng)航跟隨法的無人車跟隨控制方法研究.pdf

1、本文著力解決無人車編隊行駛過程中的核心問題:無人車跟隨控制。并基于領(lǐng)航跟隨法建立兩無人車領(lǐng)航跟隨模型。考慮了實際道路可能存在的如下情況:兩無人車行駛時的跟隨間距為時變量;在實際的道路行駛中，領(lǐng)航車的路徑為不確定的任意曲線，因此需要考慮無人車的橫縱向綜合跟隨控制;因路面不平穩(wěn)會使無人車產(chǎn)生顛簸，從而給無人車的車速傳感器帶來檢測噪聲;領(lǐng)航車在特殊情況下的緊急剎車也會對跟隨車的跟隨控制產(chǎn)生挑戰(zhàn)。本文通過分析兩無人車在實際環(huán)境下的跟隨方式，建立

2、兩無人車的領(lǐng)航跟隨模型，并使用對擾動具有不變性的控制算法設(shè)計控制器，進而實現(xiàn)在上述的復(fù)雜情況下，跟隨車能夠很好地跟隨領(lǐng)航車行駛。本文的主要研究工作如下:
　　首先，本文對實際道路情況下的兩無人車跟隨行駛進行分析，在跟隨車以時變的期望間距和角度跟隨領(lǐng)航車行駛的條件下，引入中間體，建立兩無人車的領(lǐng)航跟隨模型。使用結(jié)構(gòu)簡單且易實現(xiàn)的線性反饋控制算法設(shè)計控制器，并使用李雅普諾夫第二法從理論上證明系統(tǒng)的穩(wěn)定性，用Matlab/Simulin

3、k進行仿真驗證。結(jié)果表明本文所建立的模型及所設(shè)計的線性反饋控制器可以實現(xiàn)跟隨車以時變的期望間距和期望角度跟隨領(lǐng)航車行駛。
　　其次，本文使用線性反饋控制器分別對存在噪聲和擾動的復(fù)雜工況下的兩無人車跟隨控制進行仿真驗證，又將上述兩種工況結(jié)合后進行仿真驗證。結(jié)果表明在上述的復(fù)雜工況下，由于線性反饋控制算法的抗擾能力差，不能很好地實現(xiàn)無人車的跟隨控制。所以本文使用結(jié)構(gòu)較為固定且對擾動具有不變性的滑?？刂扑惴ㄔO(shè)計控制器，并加入濾波算法對滑

4、模控制器的抖振進行處理后仿真驗證。結(jié)果表明本文所設(shè)計有濾波的滑模控制器可以解決存在噪聲和擾動情況下的兩無人車的正常跟隨行駛問題。
　　最后，考慮到滑?？刂破鳟a(chǎn)生的抖振不能完全處理的情況，論文進一步使用對擾動具有強魯棒性的魯棒控制算法設(shè)計控制器，對兩無人車在復(fù)雜工況下的跟隨行駛進行仿真驗證并對比分析。結(jié)果表明，對本文所建立的模型，魯棒控制器可以很好地解決在復(fù)雜工況下的無人車跟隨行駛問題，實現(xiàn)跟隨車以時變的期望相對距離和角度跟隨領(lǐng)航車