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基于虚拟控制律的智能车辆纵横向联合控制策略
被引量:
1
1
作者
汪选要
王其东
+2 位作者
叶友东
李保坤
王金波
《机械设计》
CSCD
北大核心
2016年第4期48-53,共6页
综合考虑智能电动车辆动力学方程中轮胎纵、横向力之间的耦合,使得纵向和横向控制器耦合在一个相互联系的控制结构中。纵向控制器基于串级控制结构,用于速度跟踪和力矩控制。基于纵向滑动率和控制力矩的虚拟控制律跟踪时变的纵向速度,...
综合考虑智能电动车辆动力学方程中轮胎纵、横向力之间的耦合,使得纵向和横向控制器耦合在一个相互联系的控制结构中。纵向控制器基于串级控制结构,用于速度跟踪和力矩控制。基于纵向滑动率和控制力矩的虚拟控制律跟踪时变的纵向速度,设定时变控制矩阵的时变项边界从而获得纵向控制稳定的条件;提出一种跟踪期望横摆角横向控制方法,在车辆当前行驶位置和道路预瞄点之间实时规划逼近目标路径的虚拟路径。采用基于上界的滑模变结构策略跟踪期望横摆角,使车辆实现自动驾驶,参考速度由给定跟踪路径获得。横向控制基于静状态反馈控制、期望横摆角度控制及期望横摆角控制通过Matlab/Simulink仿真对比,验证了联合控制策略的有效性。
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关键词
纵横向联合
控制
虚拟控制律
虚拟
路径
期望横摆角
滑模变结构
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职称材料
高超声速飞行器非仿射模型的预设性能反演控制
被引量:
8
2
作者
李小兵
赵思源
+1 位作者
卜祥伟
何阳光
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期1672-1681,共10页
针对高超声速飞行器高动态、快时变、强耦合、不确定与多约束的非仿射模型,设计了一种无需估计和逼近的新型预设性能反演控制方法.首先将高超声速飞行器纵向运动模型分解为速度子系统和高度子系统并表示为非仿射形式,并对两个子系统分...
针对高超声速飞行器高动态、快时变、强耦合、不确定与多约束的非仿射模型,设计了一种无需估计和逼近的新型预设性能反演控制方法.首先将高超声速飞行器纵向运动模型分解为速度子系统和高度子系统并表示为非仿射形式,并对两个子系统分别设计新型预设性能反演控制器.所设计的控制器不再需要虚拟控制律对时间反复求导,从而避免了"微分膨胀问题".其次通过设计性能函数,保证跟踪误差限定在预期范围内,使控制器具有满意的动态性能和稳态性能,同时明显降低了计算量.最后,通过仿真验证了控制器的有效性及可行性.
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关键词
高超声速飞行器
非仿射
预设性能
虚拟控制律
动态性能
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职称材料
考虑扰动及模型不确定的无人船路径跟踪控制
被引量:
4
3
作者
栾天宇
张玉峰
+2 位作者
张成伟
许萌萌
田甜
《电脑知识与技术》
2021年第9期223-226,233,共5页
针对外界扰动与模型不确定因素影响下的无人船路径跟踪控制问题,引入Serret-Frenet坐标系对无人船的路径跟踪问题进行数学描述,根据给定的期望跟踪路线与当前无人船的位置信息,利用李雅普诺夫直接法设计无人船航行速度与航向角度的期望...
针对外界扰动与模型不确定因素影响下的无人船路径跟踪控制问题,引入Serret-Frenet坐标系对无人船的路径跟踪问题进行数学描述,根据给定的期望跟踪路线与当前无人船的位置信息,利用李雅普诺夫直接法设计无人船航行速度与航向角度的期望值作为路径跟踪的虚拟控制律,通过设计滑模控制器实现对虚拟控制量的误差跟踪控制,通过设计切换函数避免无人船的控制量出现饱和或抖振现象,进而降低模型不确定及干扰对路径跟踪控制的影响。仿真实验表明,设计的控制器可在外界时变扰动与模型不确定的前提下完成对给定路线的理想跟踪。
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关键词
无人船
路径跟踪
滑模
控制
虚拟控制律
李雅普诺夫直接法
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职称材料
智能汽车纵横向整体反馈线性化控制
被引量:
1
4
作者
高松
王玉琼
+3 位作者
王玉海
徐艺
周英超
王鹏伟
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期735-745,共11页
针对智能汽车纵横向耦合非线性导致的控制系统模型复杂度高以及轮胎侧偏刚度不确定性影响控制效果的问题,提出了一种基于轮胎侧偏刚度估计的纵横向整体反馈线性化控制方法。首先,建立智能汽车纵横向耦合动力学模型和轨迹跟踪偏差模型;其...
针对智能汽车纵横向耦合非线性导致的控制系统模型复杂度高以及轮胎侧偏刚度不确定性影响控制效果的问题,提出了一种基于轮胎侧偏刚度估计的纵横向整体反馈线性化控制方法。首先,建立智能汽车纵横向耦合动力学模型和轨迹跟踪偏差模型;其次,对车辆模型的线性化条件进行了判定,利用李雅普诺夫稳定性分析方法设计了可以保证系统稳定和跟踪误差渐近收敛的虚拟控制律;然后,对轮胎侧偏刚度进行了实时估计;最后,通过基于CarSim/Simulink的高速紧急双移线仿真实验,验证了本文提出的方法可使智能汽车在纵横向耦合工况行驶时具有良好的轨迹跟踪性能和稳定性。
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关键词
车辆工程
反馈线性化
虚拟控制律
纵横向耦合
轮胎侧偏刚度估计
原文传递
基于反演算法的严格反馈非线性系统固定时间跟踪控制
被引量:
7
5
作者
陈明
安思宇
《控制与决策》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期173-179,共7页
针对一类严格反馈非线性系统,研究固定时间跟踪控制问题.基于反演控制策略及Lyapunov稳定性理论,给出使系统全局固定时间稳定的充分条件和设计步骤.所提出的反演控制方案可以消除控制器存在的奇点问题,保证系统的跟踪误差在固定时间内...
针对一类严格反馈非线性系统,研究固定时间跟踪控制问题.基于反演控制策略及Lyapunov稳定性理论,给出使系统全局固定时间稳定的充分条件和设计步骤.所提出的反演控制方案可以消除控制器存在的奇点问题,保证系统的跟踪误差在固定时间内收敛于原点的一个小邻域内,且收敛时间与系统的初始状态无关.最后,通过一个数值仿真示例验证了所提出设计方案的有效性.
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关键词
有限时间稳定
固定时间
控制
跟踪
控制
反演
控制
虚拟控制律
严格反馈非线性系统
原文传递
题名
基于虚拟控制律的智能车辆纵横向联合控制策略
被引量:
1
1
作者
汪选要
王其东
叶友东
李保坤
王金波
机构
合肥工业大学机械与汽车工程学院
安徽理工大学机械工程学院
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2016年第4期48-53,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51175135
51405004)
安徽省自然科学基金资助项目(1308085QE78)
文摘
综合考虑智能电动车辆动力学方程中轮胎纵、横向力之间的耦合,使得纵向和横向控制器耦合在一个相互联系的控制结构中。纵向控制器基于串级控制结构,用于速度跟踪和力矩控制。基于纵向滑动率和控制力矩的虚拟控制律跟踪时变的纵向速度,设定时变控制矩阵的时变项边界从而获得纵向控制稳定的条件;提出一种跟踪期望横摆角横向控制方法,在车辆当前行驶位置和道路预瞄点之间实时规划逼近目标路径的虚拟路径。采用基于上界的滑模变结构策略跟踪期望横摆角,使车辆实现自动驾驶,参考速度由给定跟踪路径获得。横向控制基于静状态反馈控制、期望横摆角度控制及期望横摆角控制通过Matlab/Simulink仿真对比,验证了联合控制策略的有效性。
关键词
纵横向联合
控制
虚拟控制律
虚拟
路径
期望横摆角
滑模变结构
Keywords
combined control
virtual control law
virtual trajectory
desired yawing angle
sliding mode variable structure
分类号
U461 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
高超声速飞行器非仿射模型的预设性能反演控制
被引量:
8
2
作者
李小兵
赵思源
卜祥伟
何阳光
机构
空军工程大学防空反导学院
空军工程大学研究生院
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期1672-1681,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61603410)资助~~
文摘
针对高超声速飞行器高动态、快时变、强耦合、不确定与多约束的非仿射模型,设计了一种无需估计和逼近的新型预设性能反演控制方法.首先将高超声速飞行器纵向运动模型分解为速度子系统和高度子系统并表示为非仿射形式,并对两个子系统分别设计新型预设性能反演控制器.所设计的控制器不再需要虚拟控制律对时间反复求导,从而避免了"微分膨胀问题".其次通过设计性能函数,保证跟踪误差限定在预期范围内,使控制器具有满意的动态性能和稳态性能,同时明显降低了计算量.最后,通过仿真验证了控制器的有效性及可行性.
关键词
高超声速飞行器
非仿射
预设性能
虚拟控制律
动态性能
Keywords
hypersonic vehicles
non-affine
prescribed performance
virtual control law
transient state
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TJ765.43 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
下载PDF
职称材料
题名
考虑扰动及模型不确定的无人船路径跟踪控制
被引量:
4
3
作者
栾天宇
张玉峰
张成伟
许萌萌
田甜
机构
中国船舶工业系统工程研究院
出处
《电脑知识与技术》
2021年第9期223-226,233,共5页
文摘
针对外界扰动与模型不确定因素影响下的无人船路径跟踪控制问题,引入Serret-Frenet坐标系对无人船的路径跟踪问题进行数学描述,根据给定的期望跟踪路线与当前无人船的位置信息,利用李雅普诺夫直接法设计无人船航行速度与航向角度的期望值作为路径跟踪的虚拟控制律,通过设计滑模控制器实现对虚拟控制量的误差跟踪控制,通过设计切换函数避免无人船的控制量出现饱和或抖振现象,进而降低模型不确定及干扰对路径跟踪控制的影响。仿真实验表明,设计的控制器可在外界时变扰动与模型不确定的前提下完成对给定路线的理想跟踪。
关键词
无人船
路径跟踪
滑模
控制
虚拟控制律
李雅普诺夫直接法
Keywords
USV
path following
sliding mode control
The pseudo control law
Lyapunov direct method
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
智能汽车纵横向整体反馈线性化控制
被引量:
1
4
作者
高松
王玉琼
王玉海
徐艺
周英超
王鹏伟
机构
山东理工大学交通与车辆工程学院
吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室
吉林大学青岛汽车研究院
出处
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期735-745,共11页
基金
山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010911)
国家自然科学基金项目(51905320,52102465)
山东省自然科学基金面上项目(ZR2022MF230)。
文摘
针对智能汽车纵横向耦合非线性导致的控制系统模型复杂度高以及轮胎侧偏刚度不确定性影响控制效果的问题,提出了一种基于轮胎侧偏刚度估计的纵横向整体反馈线性化控制方法。首先,建立智能汽车纵横向耦合动力学模型和轨迹跟踪偏差模型;其次,对车辆模型的线性化条件进行了判定,利用李雅普诺夫稳定性分析方法设计了可以保证系统稳定和跟踪误差渐近收敛的虚拟控制律;然后,对轮胎侧偏刚度进行了实时估计;最后,通过基于CarSim/Simulink的高速紧急双移线仿真实验,验证了本文提出的方法可使智能汽车在纵横向耦合工况行驶时具有良好的轨迹跟踪性能和稳定性。
关键词
车辆工程
反馈线性化
虚拟控制律
纵横向耦合
轮胎侧偏刚度估计
Keywords
vehicle engineering
feedback linearization
virtual control law
longitudinal and lateral coupling
tire cornering stiffness estimation
分类号
U461 [机械工程—车辆工程]
原文传递
题名
基于反演算法的严格反馈非线性系统固定时间跟踪控制
被引量:
7
5
作者
陈明
安思宇
机构
辽宁科技大学电子与信息工程学院
出处
《控制与决策》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期173-179,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61403177)
辽宁省自然科学基金项目(20180550319)
辽宁省教育厅项目(2019LNJC09)。
文摘
针对一类严格反馈非线性系统,研究固定时间跟踪控制问题.基于反演控制策略及Lyapunov稳定性理论,给出使系统全局固定时间稳定的充分条件和设计步骤.所提出的反演控制方案可以消除控制器存在的奇点问题,保证系统的跟踪误差在固定时间内收敛于原点的一个小邻域内,且收敛时间与系统的初始状态无关.最后,通过一个数值仿真示例验证了所提出设计方案的有效性.
关键词
有限时间稳定
固定时间
控制
跟踪
控制
反演
控制
虚拟控制律
严格反馈非线性系统
Keywords
finite-time stability
fixed-time control
tracking control
backstepping control
virtual control laws
strict-feedback nonlinear systems
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于虚拟控制律的智能车辆纵横向联合控制策略
汪选要
王其东
叶友东
李保坤
王金波
《机械设计》
CSCD
北大核心
2016
1
下载PDF
职称材料
2
高超声速飞行器非仿射模型的预设性能反演控制
李小兵
赵思源
卜祥伟
何阳光
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
下载PDF
职称材料
3
考虑扰动及模型不确定的无人船路径跟踪控制
栾天宇
张玉峰
张成伟
许萌萌
田甜
《电脑知识与技术》
2021
4
下载PDF
职称材料
4
智能汽车纵横向整体反馈线性化控制
高松
王玉琼
王玉海
徐艺
周英超
王鹏伟
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
5
基于反演算法的严格反馈非线性系统固定时间跟踪控制
陈明
安思宇
《控制与决策》
EI
CSCD
北大核心
2021
7
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