自主车辆自适应速度跟踪控制 -全地形导航中的车辆--国防科大

论文：Adaptive Speed Tracking Control for Autonomous Land Vehicles in All-Terrain Navigation: An Experimental Study

摘要

建立非参数纵向动力学模型，内部控制回路采用IMC（内模控制），外部采用P控制器。级联控制器P-IMC。内模控制补偿模型误差和估算地形影响。证明系统稳定性，并与SpAM+PI进行比较。
内环消除干扰，外环消除误差。

概述

根据是否使用动力学模型，控制器分两类。不使用模型：线性PID、非线性PID、模糊PID、自适应模糊PID；基于模型：滑膜控制、基于模型的PID。

非参数建模方法，测量给定油门的加速度响应。基于油门速度的加速度图，基于油门速度的减速度图、基于制动速度的减速度图。

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可以将两个图集成到一个图中。

纵向动力学模型

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P-IMC控制器

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F =ma；其余都考虑为干扰项。

涉及的滤波器

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在控制车辆跟踪所需速度时，P-IMC控制器使用速度误差产生参考力在所需时间内消除速度误差。然后将该力转换为油门/制动命令通过逆动力学型。通过前馈过滤器过滤后，它通过刹车/油门踏板，使车辆向所需速度行驶。当车辆的输出为等于模型的参考力车辆在所需时间内达到所需速度没有超调。否则，车辆会振动或慢慢接近所需的速度。在这种情况下，内环补偿了由模型误差和使车辆满足要求的环境等式（2）。同时，外环产生参考力，以使车辆达到所需的速度。所需的时间。最后，当参考力为零时滤波后的干扰等于估计值车速将保持较小的稳定误差理想速度。