【摘 要】
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驾驶员是人-车-路闭环系统的关键环节,操控车辆跟随目标轨迹,驾驶员模型是对轨迹跟随行为的数学建模,轨迹跟随精度是衡量驾驶员模型的一个重要指标;基于最优预瞄理论的驾驶员模型
【机 构】
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吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室; 长春孔辉汽车科技股份有限公司; 宁波尚谋电子科技有限公司;
【基金项目】
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全新构型分布式驱动底盘设计理论与关键技术研究(2017YFB0103602);中国汽车产业创新发展联合基金资助(U1664257);国家自然科学基金资助项目(61790561,51875236)
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驾驶员是人-车-路闭环系统的关键环节,操控车辆跟随目标轨迹,驾驶员模型是对轨迹跟随行为的数学建模,轨迹跟随精度是衡量驾驶员模型的一个重要指标;基于最优预瞄理论的驾驶员模型,依据最优侧向加速度进行控制决策,因此侧向加速度跟随精度也是车辆控制的另一个重要指标。为同时提高这两方面的表现,本文假设驾驶员根据侧向位置偏差决策出最优侧向加速度变化率,建立三阶预瞄模型;以滑模控制的方法代替通过稳态增益配合侧向加速度反馈校正的转角决策方法,引入侧向加速度偏差构建比例-积分滑模面,基于新型饱和函数构建滑模控制律,从而应对系统的非线性特性,降低系统动态响应误差,又降低抖振对控制输出量的影响。通过Simulink-CarSim联合仿真验证,基于滑模控制与三阶预瞄决策的转向驾驶员模型,轨迹跟随误差较普通多点预瞄模型大幅降低,且侧向加速度跟随精度明显提升,控制输出平滑,并输出了与真实驾驶员在一些特殊工况下类似的“一小段小幅度的反向转向”的操作方式。
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