一种智能车辆转向系统的预设性能控制方法技术方案

一种智能车辆转向系统的预设性能控制方法，对存在模型非线性和参数不确定性的智能车辆转向系统的预设性能跟踪控制问题展开研究。首先，采用径向基函数神经网络对转向系统中包括摩擦力矩和回正力矩的难以建模的非线性进行在线逼近，然后结合障碍李雅普诺夫函数技术为智能车辆的线控转向系统设计了预设性能控制器，在该控制器设计中，采用动态增益技术补偿控制增益未知对系统控制性能的影响。最后，结合李雅普诺夫稳定性定理分析验证了设计的控制器可实现智能车辆转向系统的前轮转角的跟踪误差在预设的时间内收敛至原点预设的邻域。与现有控制方法相比，本发明专利技术大幅缩短了可控制过程的时间，提高了工作效率。提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种智能车辆转向系统的预设性能控制方法


[0001]本专利技术属于智能车辆转向系统的转角跟踪控制领域，特别涉及到一种模型非线性和参数不确定性的智能车辆转向系统的预设性能控制方法。

技术介绍

[0002]随着当前汽车技术的发展，智能汽车因其能够提高交通效率、安全性和乘坐舒适性而受到广泛关注。作为智能车辆的线控底盘部分之一，线控转向系统可通过控制前轮转向使得智能车辆按照规划路径行驶，从而保证交通效率和行车安全。目前在线控转向系统中存在摩擦模型类型难以确定、建立轮胎回正力矩模型依据的假设条件的合理性未得到实际验证以及在实际中难以精确辨识转向系统的模型参数等问题，这使得常规基于李雅普诺夫稳定性理论的控制器设计方法难以在线控转向系统上取得实际的应用。
[0003]在保证闭环系统稳定的前提下获取线控转向系统的预设跟踪精度(即转向角的跟踪误差在指定时间内收敛至原点预设的领域内)是确保行车安全性的重要因素。目前急需一种预设性能控制器来满足行车安全对转向角的预设跟踪性能需求。本专利在前轮转角预设跟踪控制器设计中，充分考虑了未知的非线性对控制性能的影响，采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能车辆转向系统的预设性能控制方法，其特征在于，包含如下步骤：S1.建立线控转向系统的数学模型；S2.采用径向基函数神经网络在线逼近线控转向系统的未知非线性；S3.定义转向系统前轮转角与期望信号之间的跟踪误差，定义前轮转角跟踪误差的预设性能函数；S4.构造障碍李雅普诺夫函数；S5.结合障碍李雅普诺夫函数技术为智能车辆的线控转向系统设计了符合要求的预设性能控制器。2.根据权利要求1所述的一种智能车辆转向系统的预设性能控制方法，其特征在于：步骤S1中，所述的线控转向系统的数学模型为：线控转向系统转向电机的数学模型表示为：其中，J
m
为电机的转动惯量，δ
m
为电机输出转角，B
m
为电机的粘滞摩擦系数，τ
l
为电机的负载，τ
m
为电机的输出力矩，τ
d
为电机的扰动力矩。转向前轮绕其与车轮中心相交的垂直轴的旋转可以描述为：其中，J
f
为前轮的转动惯量，δ
f
为前轮的转向角，τ
f
和τ
e
分别为前轮的摩擦力矩和回正力矩，τ
s
为电机输出力矩通过机械连接和减速器等结构传送到前轮的力矩。另外，转向电机和前轮之间的传动比可表示为：其中，μ为转向电机和前轮之间的总传动比。结合式(1)
‑
(3)，线控转向系统的数学模型可以表达为以下状态方程：其中，x＝[x1,x2]
T
＝[δ
f
,δ
f
]
T
为线控转向系统的状态变量，f(x)＝
‑
μ2(B
m
x2+τ
f
+τ
e
)/(J
f
+μ2J
m
)为系统未知的非线性，g＝μ/(J
f
+μ2J
m

【专利技术属性】
技术研发人员：李红娟，马冰心，王彦力，张玲，刘彬，
申请(专利权)人：宁夏理工学院，
类型：发明
国别省市：