基于模糊PID的智能车辆路径跟踪控制技术探究.pdfVIP

·电气与自动化 · 张卫波，等 ·基于模糊PIＤ的智能车辆路径跟踪控制技术研究 - ＤＯI:1０.1９３44/ ｊ.ｃnｋｉ.ｉｓｓn1６71 ５２7６.２０1８.０２.０4６ 基于模糊PIＤ 的智能车辆路径跟踪控制技术研究 张卫波，张麒麟，马宁，吴乙万 (福州大学 机械工程及自动化学院，福建 福州３５０1０８) 摘 要:在智能车辆路径跟踪控制研究中，提出了一种位置误差控制器，由期望横摆角速度生 成器和模糊PIＤ控制器组成。 建立车辆的运动学及位置误差模型，在当前车辆质心与目标路 径预瞄点间实时规划虚拟行驶路径。 分析车辆沿虚拟路径行驶时期望横摆角速度的变化率的 计算，代入车辆行驶状态及目标跟踪路径信息得到期望横摆角速度生成器。 将期望横摆角速 度生成器与模糊PIＤ控制器结合，以双移线道路为目标跟踪路径进行联合跟踪仿真。 仿真结 果表明跟踪偏差主要发生在曲线道路与直线道路连接处，且车辆在低速下跟踪精度较高，稳定 性好，中高速时跟踪精度及稳定性都降低。 关键词:智能车辆；路径跟踪；模糊PIＤ；期望横摆角速度生成器 中图分类号:ＴP２7３ 文献标志码:Ｂ 文章编号:1６71-５２7６(２０1８)０２-０1６7-０4 Ｒｅｓｅａｒｃh oｎ Ｔｅｃhｎoloｇｙ oｆ Iｎtｅlliｇｅｎt Ｖｅhiｃlｅ Pａth Ｔｒａｃｋiｎｇ Ｃoｎtｒol Ｂａｓｅｄ oｎ Fｕｚｚｙ PIＤ ＺHANＧＷｅｉｂｏ，ＺHANＧ Ｑｉlｉn，MA Nｉnｇ，ＷＵ Ｙｉｗａn (Ｃｏllｅｇｅ ｏｆ Mｅｃｈaｎiｃal Eｎｇiｎｅｅｒiｎｇ aｎｄ Ａｕtｏｍatiｏｎ，Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎiｖｅｒｓitｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０1０８，Ｃｈiｎa) Ａｂｓtｒａｃt:Iｎtｈｅ ｒｅｓｅaｒｃｈｏｆ iｎtｅlliｇｅｎtｖｅｈiｃlｅ ｐatｈtｒaｃｋiｎｇｃｏｎtｒｏl，a ｐｏｓitiｏｎｅｒｒｏｒｃｏｎtｒｏllｅｒiｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ. It iｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆtｈｅｄｅ- ｓiｒｅｄ ｙaｗ ｒatｅ ｇｅｎｅｒatｏｒaｎｄ tｈｅｆｕｚｚｙ ＰIＤｃｏｎtｒｏllｅｒ.Tｈｅｖｅｈiｃlｅ’ｓ ｋiｎｅｍatiｃ ｅｑｕatiｏｎaｎｄ ｐｏｓitiｏｎｅｒｒｏｒｍｏｄｅlaｒｅ ｅｓtaｂliｓｈｅｄ.Ａ - - ｖiｒtｕal ｐatｈiｓｓiｍｕlatｅｄ iｎtｈｅ ｒｅal tiｍｅｐlaｎｂｅtｗｅｅｎtｈｅｖｅｈiｃlｅｍaｓｓｃｅｎtｅｒaｎｄtｈｅ lｏｏｋ aｈｅaｄｐｒｅｖiｅｗ ｐｏiｎt.Tｈｅｃｈaｎｇｅ ｒatｅｏｆ tｈｅ ｄｅｓiｒｅｄｙaｗｗｈｅｎtｈｅｖｅｈiｃlｅｒｕｎｓalｏｎｇtｈｅｖiｒtｕalｐatｈiｓaｎalｙｚｅｄ.Tｈｅｎ，tｈｅｄｅｓiｒｅｄｙaｗ ｒatｅiｓｏｂtaiｎｅｄｂｙｃｏｍｂiｎiｎｇtｈｅｖｅ- ｈiｃlｅ ｒｕｎｎiｎｇ ｓtatｅｗitｈtｈｅtaｒｇｅt tｒaｃｋiｎｇ ｐatｈ iｎｆｏｒｍatiｏｎ.Ｃｏｍｂiｎｅｄｗitｈtｈｅ ｄｅｓiｒｅｄｙaｗ ｒatｅ ｇｅｎｅｒatｏｒaｎｄｆｕｚｚｙ ＰIＤｃｏｎtｒｏllｅｒ， tｈｅtｒaｃｋiｎｇｓiｍｕlatiｏｎiｓ ｒｅaliｚｅｄｂｙ ｕｓiｎｇtｈｅｄｏｕｂlｅ laｎｅ ｒｏaｄaｓtｈｅtaｒｇｅt ｐatｈ.Tｈｅｓiｍｕlatiｏｎｒｅｓｕltｓｓｈｏｗtｈattｈｅtｒaｃｋiｎｇｄｅｖi- atiｏｎ ｍaiｎlｙ ｏｃｃｕｒｒｅｓ iｎtｈｅ ｃｏｎｎｅｃtiｏｎ ｐｏiｎt ｏｆtｈｅｃｕｒｖｅ ｒｏaｄaｎｄtｈｅｓtｒaiｇｈt ｒｏaｄaｎｄat lｏｗ ｓｐｅｅｄ，tｈｅｖｅｈiｃlｅtｒaｃｋiｎｇaｃｃｕｒaｃｙ iｓ ｈiｇｈｅｒ，itｓ ｓtaｂilitｙ iｓ ｇ