分布式电驱车路径跟踪分层协调控制方法研究

作     者：周枫林 钦宇 游雨龙 邹腾安 李光 张智永 常雨康 ZHOU Fenglin;QIN Yu;YOU Yulong;ZOU Tengan;LI Guang;ZHANG Zhiyong;CHANG Yukang

作者机构：湖南工业大学机械工程学院湖南株洲412007 国防科技大学智能科学学院长沙410001 湖南宇正智能科技有限公司长沙410073 

基　　金：湖南省自然科学基金项目(2021JJ30211 2021JJ50043) 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第7期

页      码：1140-1149页

摘      要：针对分布式电驱车路径跟踪问题,基于分层协调控制方法,提出了一种路径跟踪策略。由电驱车独立转向/驱动的结构优势,设计四轮阿克曼转向理论,以建立电驱车路径跟踪分层运动学模型,并应用到路径跟踪控制策略中。该策略分为上下两层控制。在上层控制中,将上层运动学模型作为模型预测控制算法的预测模型,通过设定最优目标函数和约束条件将未来控制增量的求解问题转换为二次规划的最优解问题,计算出最优转角和速度控制量。下层控制中,通过下层运动学,将上层控制得到的控制量映射到四轮的转角和速度控制量,应用模糊PID算法,实现电驱车的路径跟踪控制。在基于Carsim/Simulink的仿真平台上进行圆形路径跟踪仿真验证,结果表明,该控制器能够使分布式电驱车实现路径的准确跟踪;在实车试验中进行换道路径跟踪,简单MPC(模型预测控制算法)与分层协调控制数据结果对比表明分层协调控制方法能够有效的改善控制性能,提供路径跟踪的精确性和稳定性。

主 题 词：分布式电驱车 分层协调控制方法 分层运动学 路径跟踪 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.13433/j.cnki.1003-8728.20220012

馆 藏 号：203122436...