基于滑模控制的车辆巡航控制算法研究

发布时间：2021-10-09 02:45

　　车辆自适应巡航系统（Adaptive cruise control,ACC）是在定速巡航控制基础上发展的更高级别辅助驾驶系统。自适应巡航系统可以协助司机驾驶车辆,减轻长时间的驾驶负担,从而降低错误驾驶和疲劳驾驶引发的交通事故,并提高驾驶和乘坐的舒适性。从宏观意义上讲,还可以提升道路通行能力,减少汽车的燃油消耗和尾气排放。本文选取电动汽车,作为自适应巡航控制系统的被控对象。然而,电动汽车是一个具有严重外部环境干扰的多变量非线性系统,存在着外部扰动和参数摄动的不利因素,影响着车辆巡航的控制精度。为了满足实际工程应用的需要,迫切需要在电动汽车的自适应巡航控制方法上取得突破,以确保高性能电动汽车自适应巡航系统的发展。滑模变结构控制（sliding Mode Control,SMC）是一种非线性控制方法,有很强的抗干扰能力,鲁棒性强。具有较高的控制精度,且实现简单,因此在车辆巡航控制领域受到广泛关注。目前,滑模控制已经应用于车辆巡航系统中,本文主要针对传统的车辆巡航滑模技术存在的问题,对车辆巡航滑模控制算法做一步改进,本文的研究工作如下:（1）针对车间相互纵向运动学,当车辆近距离稳态巡航时,传统... 

【文章来源】：北方工业大学北京市

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３滑模控制设计流程??

（１）滑模变结构控制的原理??滑模控制包括趋近运动和滑模运动。这种控制方法对外在扰动不敏感，系统??状态会沿着滑模面向系统的平衡点运动，因此具有较好的鲁棒性。图１－２为滑模??运动的示意图。??Ａ＇ｔ??５（Ａ）?｜??Ｘｉ??图１－２滑模运动示意图??先对滑模面进行选取，然后设计滑模切换函数。滑动模式的运动状态点通常??包括三个部分，即通常点、起点和终点。当系统在状态外的任意一点，经过趋近??律的控制，会被吸引在滑模面上运动，这过程称为趋近运动。该系统运动状态最??终将使系统沿滑动表面到达平衡点。Ｘ为系统的状态，Ｓ（Ｘ）代表滑模运动滑模面??的变化过程，根据变化曲线，反应系统状态的变化，以及函数面的变化过程，最??终趋向于平衡原点。滑模控制设计主要包括三部分：滑模面的设计、趋近律的设??计，以及滑模控制律的设计。图１－３为滑模控制设计的主要流程。??线性????滑模面?￣????＾设计?４非线性（终端＇??ｊ局、积分等）??状态偏差

是使系统在滑模面两侧进行来回穿越运动，因此系统的状态轨迹与外部干扰以及??参数摄动无关。在实际工程中具有重要的应用价值，因为现实世界中的系统［３（）］，??绝大多数都是非线性、受到外在干扰的系统。图１－３为车辆自适应巡航系统的信??号控制单元框图。其中，车辆巡航系统控制算法是车辆巡航系统的核心组成部分。??７??


本文编号：3425479