控制与决策

作者：王恒,梁永裕,李擎,王莉

单位：北京科技大学 自动化学院,北京 100083;北京科技大学 工业过程知识自动化教育部重点实验室,北京 100083,,北京科技大学 自动化学院,北京 100083,,北京科技大学 自动化学院,北京 100083;北京科技大学 顺德研究生院,广东 佛山 528300,,北京科技大学 自动化学院,北京 100083,

关键词：无人车;LPV系统;预瞄控制器;基于观测器的控制器设计;路径跟踪;$H_\infty$性能指标

基金：国家自然科学基金项目(62173029)；科技创新2030-“新一代人工智能重大项目”(2020AAA0108703)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(FRF-BD-19-002A)；汽车安全与节能国家重点实验室开放基金课题项目(KFY2214).

为抑制道路曲率干扰并提高无人车路径跟踪精度,提出一种基于观测器的无人车$H_\infty$预瞄控制器设计方法.首先,将无人车非线性路径跟踪模型转换为线性变参数(linear parameter varying, LPV)系统;然后,建立关于路径曲率的预瞄模型,并将无人车路径跟踪模型与预瞄模型相结合构建增广系统;接着,考虑传感器测量噪声对无人车路径跟踪精度的影响,设计基于观测器的$H_\infty$状态反馈控制器,并将控制器设计问题转化为满足一组线性矩阵不等式的优化问题.Simulink/CarSim联合仿真结果表明,所提出的基于观测器的无人车$H_\infty$预瞄控制方法可以有效减小测量噪声对系统性能的影响,与已有最优控制方法相比,可以取得更好的路径跟踪精度.

来源：2023年第6期

《控制与决策》期刊编辑部

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