摘要：针对欠驱无人水面船在外界时变环境干扰和模型不确定影响下如何提高循迹控制性能的问题,提出了一种带漂角观测器的有限时间自抗扰循迹控制方法.首先,基于有限时间稳定性理论设计有限时间非线性干扰观测器,对时变大漂角进行在线估计,并结合视线法引导律(LOS),提出有限时间引导律(FLOS),提高引导系统的响应速度和鲁棒性,使得船舶快速收敛至期望路径,并稳定地沿着期望路径航行;然后,结合反步控制和二阶滑模控制进行有限时间控制器设计,将模型不确定性、时变环境干扰和虚拟控制量视为总扰动,对其进行观测并补偿,设计有限时间自抗扰控制器(FADRC),使纵向和艏向控制系统误差在有限时间内收敛至零附近;最后,通过仿真验证了提出方法的有效性.

摘要：为解决智能汽车循迹控制中建模复杂及不精确问题,提出了一种基于整体逼近的自适应RBF神经网络控制方法。首先,基于智能汽车动力学方程的基本形式,对系统的不确定性进行分析。而后,利用神经网络的逼近特性,对分析结果中的不确定项进行整体逼近。进而,基于自适应RBF神经网络控制方法设计控制律,并通过李雅普诺夫稳定性分析方法设计自适应控制律。最后,进行Simulink/Carsim联合仿真验证,仿真结果表明,在通用双移线道路环境下,所提控制方法能够通过控制方向盘转角使得车辆沿期望轨迹行驶,轨迹跟踪误差较小且控制输出幅值可控,能够满足实际工程需求。

摘要：针对四轮独立驱动、独立转向汽车循迹控制精度和转向稳定性兼容问题,同时考虑减小轮胎磨损,延长轮胎使用寿命,本文基于阿克曼转向原理和RBF神经网络PID理论,提出了一种自适应的循迹控制方法.首先,设计了基于RBF神经网络PID理论的自适应转向控制器,用于控制前内轮转角,保证循迹精度;其次,后内轮以减小质心侧偏角为目标进行辅助转向,保证转向稳定性;接着,基于阿克曼转向原理,确定外轮转角,保证各轮侧偏力分配合理;最后,采用同一瞬心法,确定各车轮转速,以减小轮胎滑动率.本文搭建了CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,进行了仿真实验,结果表明:本文提出的循迹控制方法,不仅能获得较小的循迹偏差和质心侧偏角,保证了足够的循迹控制精度和转向稳定性,同时还减小了轮胎滑动率,有利于减小轮胎的磨耗.

摘要：为提高智能车辆自主循迹控制的精度,提出了一种基于模糊神经网络控制(FNNC)和神经网络预测(NNP)的智能循迹控制策略。转向控制器的输入量有3个:预瞄点处的横向循迹误差、汽车横摆角速度和侧向加速度。车速控制器的输入量有4个:预瞄点处的面积误差、侧向加速度、汽车侧偏角和转向盘转角。网络训练采用误差反向传播法。仿真与试验结果表明,所设计的循迹控制器通过对驾驶员操作样本的训练,能实现对车辆的车速与转向控制,横向循迹误差和目标车速均比较理想。

摘要：针对实际工程应用中,智能船舶循迹控制如何在外界环境干扰下减小横向偏差以及如何在曲线循迹中平缓转弯处的控制力两种问题,提出了一种改进时变积分视线法(ILOS)引导律,用以减小横向偏差;设计了一种基于动态面控制技术的自适应反步积分控制器,用以平缓转弯处的控制力.通过与传统ILOS引导律结合传统反步积分控制器的控制方法进行仿真对比,验证了改进控制方法对减小横向偏差及平缓转弯处控制力的有效性.

摘要：循迹控制是实现智能振动碾压机自动化工作的重要环节.为了改善智能振动碾压机在非结构化路面环境下的循迹效果,解决现有控制算法存在的调参工作量大以及鲁棒性低等问题,本文提出了一种基于扰动观测的反步控制方法.首先,建立了振动碾压机的整车运动学模型和一种具有预测功能的误差动态模型.然后,基于一台改装的智能振动碾压机平台研究了外界扰动对车辆的铰接角度、航向角度及位置的影响规律,发现外界扰动对碾压机的铰接角、航向角度的影响需要实时观测估计,而对碾压机轮位置的影响可通过姿态信息修正补偿.最后,在以上研究的基础上设计了扩张状态观测器用于实时估计系统内外总扰动,从而将误差动态模型简化为串联积分型系统,并基于李雅普诺夫函数设计控制器的反馈控制律.Simulink和硬件在环的仿真结果表明:在车辆的铰接角、航向角同时受内部、外界扰动作用的情况下,循迹连续弯道曲线中距离、角度和曲率误差的最大值分别为0.088 m、0.118 rad和0.042 m^-1.说明基于扰动观测的反步控制方法展现了良好的控制精度和鲁棒性.

摘要：本文以4编组胶轮现代无轨电车为研究对象,根据现代无轨电车铰接编组结构和轮毂电机分布式驱动的特点,提出了车辆运行的循迹控制方法,推导了列车的循迹控制数学模型。最后通过Simulink软件建立仿真模型,分析了所提出的循迹控制算法的车辆的动态特性,并与无循迹控制方法进行仿真对比。结果显示,采用角传动比的几何循迹控制算法和基于PID算法的循迹控制方法都可以实现列车的循迹控制,但自适应角传动比的循迹控制方法循迹精确度更高,为现代无轨电车的循迹设计提供了指导。

摘要：本文研究了磁带导引自动导引小车(AGV)的循迹控制问题,设计了一种线性自抗扰控制器,以达到AGV精准循迹、抗干扰能力强的控制要求。首先,建立了磁带导引AGV循迹误差系统的数学模型,将循迹控制系统的不确定动态描述为系统的加性总和干扰,通过设计扩张状态观测器对这些干扰量进行实时估计,进一步,设计线性自抗扰控制器对这些干扰进行动态线性化补偿,从而降低AGV循迹模型的不确定性及循迹过程中外部随机干扰对循迹控制性能的影响。最后,搭建了磁带导引AGV实验平台,并在该平台上验证了所提出方法的有效性和优越性。

摘要：欠驱船舶的循迹控制已成为国内外动力定位研究的难点.针对船舶循迹控制中横向偏差最小问题,文中利用line-of-sight(LOS)引导律将船舶期望位置转化为期望首向;为了满足动态执行机构的饱和、死区和迟滞等物理限制,将执行机构的动态响应方程并入到三自由度操纵数学模型中,使控制输出更加平滑;针对欠驱船舶横向控制力无法满足的问题,设计了一种基于Lyapunov理论的两输入反步积分控制器.数值仿真验证了执行机构的动态响应方程和反步积分控制器的有效性.

摘要：循迹控制是动力定位船舶主要的控制模式之一.针对目前船舶循迹控制中要求速度保持恒定而无法快速消除横向偏差的问题,将横向偏差和速度控制同时考虑到控制器设计中,提出一种基于LOS(line-of-sight)的船舶变速循迹控制.控制器设计分为两步,首先运用状态反馈和反步法分别计算出船舶的加速度,再利用最小二乘法对船舶的加速度进行估计,在此基础上得到最终的控制律,使得船舶能够根据横向偏差及其变化率调整速度,更快速地达到预设路径.通过仿真与传统LOS引导律对比,验证了所提出的方法的有效性.