针对分布式驾驶无人地面车辆的自适应差异转向策略,其可变配置基于经过修改的本地化建模的滑动模式控制

科学领域:

• 机器人和控制系统 机器人和控制系统
• 车辆动力学和控制控制

背景情况:

• 具有可变配置的无人驾驶平台面临着差异转向和车辆动态方面的挑战,因为配置变化会影响控制策略.
• 基于数学模型的现有控制方法与由配置变化引起的动态性能转移作斗争.

研究的目的:

• 为具有可变配置的无人驾驶平台开发一个层次化的自适应差异转向策略.
• 分析配置变化对转向增益和曲率响应的影响.
• 提高车辆动力,稳定性和效率,在复杂的任务,如物料运输.

主要方法:

• 分析在不同轮距和跑道下对活跃起伏动量的起伏角度反应,选择"可操纵"和"平衡"的结构模式.
• 实现局部化建模的滑动模式控制与扩展状态观察员,以估计曲折时刻,考虑到电机执行延迟.
• 使用鱼优化算法实时优化轮子扭矩,以平衡轮胎能量消耗和负载率.

主要成果:

• 通过共同模拟和缩放原型实验验证实动力学理论和控制算法优势.
• 在轮胎消耗能指数和轮胎负载率指数方面取得了显著的改进.
• 证明了可变配置无人驾驶平台的增强差异转向性能和车辆动态.

结论:

• 提出的等级自适应差异转向策略有效地解决了可变车辆配置的挑战.
• 控制算法确保了驾驶稳定性,同时优化了轮胎性能指标.
• 该研究验证了一种强大的方法,用于对复杂的无人驾驶平台进行高性能控制.