基于可变终端Tube-Based MPC的机场除雪车横向稳定性控制方法

作     者：邢志伟 李黎 孙恪 XING Zhiwei;LI Li;SUN Ke

作者机构：中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 

基　　金：中央高校基本科研(3122023006) 

出 版 物：《中国惯性技术学报》 (Journal of Chinese Inertial Technology)

年 卷 期：2023年第31卷第12期

页      码：1236-1243页

摘      要：为了提高机场路面自动驾驶除雪车作业过程中的侧倾稳定性,提出了一种基于可变终端tubebased MPC的机场除雪车横向稳定性控制方法。建立了除雪车作业的三自由度侧倾动力学解耦模型,采用tube-based MPC控制算法,基于除雪车横向稳定性、误差跟踪特性等约束条件设计了LQR函数,使MPC具有更好的鲁棒性,并在此基础上针对除雪车高速情况下可能出现的跟踪偏差发散设计了可变终端集。设计了多重模糊控制策略,确保除雪车在安全可行域内的灵活性和极端情况的安全性。仿真结果表明,采用tube-based MPC对比传统MPC在高速下除雪车综合跟踪性能提升80.22%,车身稳定性提升66.62%;加入多层模糊控制和可变终端约束的tube-based MPC对比可变终端约束的tube-based MPC在高速情况下除雪车综合跟踪性能提升71.77%,车身稳定性提升26.27%。

主 题 词：三自由度侧倾动力学解耦模型 横向稳定性 tube-based MPC 可变终端约束 多层模糊控制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2023.12.010

馆 藏 号：203125322...