用于車輛距離控制的自適應滑模控制器

用于車輛距離控制的自適應滑模控制器

本文提出了一種用于無人駕駛汽車車輛距離控制的具有橢圓形滑動面的滑動模式控制。 并且在相同的實驗條件下評估了橢圓形和線性兩種不同滑動表面滑模控制器的性能。因為每種控制器，無論滑動表面如何，都可以被設計以實現相同的控制性能。為了驗證所提出方法的可靠性，本文通過對自適應巡航控制（ACC）系統的仿真進而比較了所提出的橢圓滑動面與常規線性滑動面的性能。通過仿真實驗結果表明，作者提出的具有橢圓滑動面滑動模式控制器優于常規滑動模式控制器，其既具有線性滑動面滑模控制器的平滑度高，能耗低的優點，還能夠在采用邊界層寬度適應規則來防止顫振。

本文還討論了所提出方法的一些問題。理論上說，所提出的方法可以完全消除趨近效應。然而，由于執行器最大轉矩的限制，其趨近效應并不能完全被消除。研究結果表明，該方法的趨近效應能夠減少到常規方法的三分之二左右。此外，為了比較兩種控制器的控制性能，可以通過收斂時間來預先確定橢圓滑動面的參數。可以通過測量距離和相對速度并使用卡爾曼濾波器來估計相對加速度。本文采用具有橢圓滑動面的滑動模式控制車輛距離時，通過應用邊界層適應規律，來防止抖動，因此可以保持高的誤差跟蹤響應，并且不會損害其魯棒性。

未來的研究工作可以進一步研究如何根據狀態來分配合適的橢圓滑動面，從而可以更好的消除趨近效應，進而為以后的軟硬件開發奠定基礎。

刊名：SICE Journal of Control,Measurement and System Integration（英）

刊期：2017年第1期

作者：Mizoshiri,Taichi et al

編譯：陳少帥