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横向主动避撞系统摄动模型及μ综合鲁棒控制研究
| 论文题名： | 横向主动避撞系统摄动模型及μ综合鲁棒控制研究 |
| 关键词： | 横向主动避撞;μ综合鲁棒控制器;摄动安全距离;换道轨迹;路径跟踪 |
| 摘要： | 汽车工业的迅猛发展提高了人民生活水平，但是追尾碰撞事故的频频发生带来了巨大的经济损失。横向主动避撞系统可以极大地降低追尾碰撞事故的发生率，是当今智能汽车领域的热门研究课题。由于横向动力学系统的中存在大量的摄动及外界干扰，造成系统响应时间过长及鲁棒稳定性和性能鲁棒性变差等问题。为此本文提出了一种新型的横向动力学摄动模型，并在此基础上设计了摄动安全距离模型，进一步的设计了横向主动避撞μ综合鲁棒控制器，该控制器能有效抑制参数摄动、传感器噪声和未建模误差的影响，使系统有较好的鲁棒性。 首先，对国内外研究成果进行分析，并指出了现有研究方法的不足，进一步设计了横向主动避撞系统总体方案。 然后，建立了横向主动避撞动力学摄动模型，根据仿真车辆的标准参数，利用线性分式变换理论对行车工况中参数摄动进行了处理，并进行模型的仿真验证。仿真结果显示该模型不仅具有较高的精确性，还可以较好的反应参数摄动下的车辆运动状态，且对前轮转角输入能够很好的跟踪，为下一步控制器的设计提供了良好的基础。 接着，用综合加权法构造转向系统响应时间影响评估函数，对正弦函数加速度的换道轨迹模型进行优化，进而建立了摄动安全距离模型，并在不同工况下将μ控制器与H∞控制器进行对比，仿真结果表明：所建立的车辆摄动安全距离模型在响应时间和稳定性上都优于传统的横向主动避撞安全距离模型。 最后，依据前五章的μ控制理论及摄动模型，对参数摄动进行了线性分式处理，对外界干扰和未建模误差选取了最优权函数，设计横向主动避撞μ综合鲁棒控制器。为了验证所设计控制器的有效性，本文在Matlab的Simgui工具箱中，进行不同工况下的仿真，并与传统H∞控制器进行比较。仿真结果表明，所设计的横向主动避撞系统能够精确的完成路径跟踪，操纵稳定性控制，实现避撞；所设计的μ控制器能够很好的抑制摄动的影响，改善了H∞控制器的保守性问题，且使系统具有较高的鲁棒稳定性和性能鲁棒性。为以后横向主动避撞系统摄动模型及μ鲁棒控制的课题研究提供了参考。 |
| 作者： | 王潍 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 袁朝春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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