[發(fā)明專利]基于控制輸入飽和的滑模控制方法、裝置和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310433860.3
• 申請(qǐng)日: 2023-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN116534008A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建琴;彭鐘鐘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波均勝智能汽車技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B60W30/16
• 分類號(hào): B60W30/16;B60W50/00;B60W40/10;B60W40/105;G06F17/11
• 代理公司: 浙江中桓凱通專利代理有限公司 33376
• 代理人: 周寧東

1.一種基于控制輸入飽和的滑模控制方法，其特征在于，包括：

獲取目標(biāo)車輛的第一車輛參數(shù)；

獲取本車的第二車輛參數(shù)；

通過所述第一車輛參數(shù)和所述第二車輛參數(shù)得到所述目標(biāo)車輛和所述本車之間的相對(duì)參數(shù)；

通過所述第一車輛參數(shù)和所述第二車輛參數(shù)和所述相對(duì)參數(shù)建立車輛自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；

通過所述第二車輛參數(shù)和所述運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立飽和函數(shù)；

根據(jù)所述飽和函數(shù)建立輔助系統(tǒng)，通過所述輔助系統(tǒng)輸出第一控制信號(hào)；

根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和所述第一控制信號(hào)建立滑模控制器，并通過所述滑模控制器輸出第二控制信號(hào)，使所述本車進(jìn)行速度控制以控制與所述目標(biāo)車輛的車距。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制輸入飽和的滑模控制方法，其特征在于，

所述第一車輛參數(shù)至少包括目標(biāo)車輛的加速度和位置；

所述第二車輛參數(shù)至少包括本車的加速度和位置；

所述相對(duì)參數(shù)至少包括所述目標(biāo)車輛與所述本車之間的相對(duì)距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于控制輸入飽和的滑模控制方法，其特征在于，所述通過所述第一車輛參數(shù)和所述第二車輛參數(shù)和所述相對(duì)參數(shù)建立車輛自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，還包括：

所述運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為u＝a_ego-a_target；

其中，x₁＝R-RD，x₂＝RR＝v_ego-v_Target，v_ego為所述本車的速度，v_Target為所述目標(biāo)車的速度，a_ego為本車的命令加速度，a_target為目標(biāo)車的加速度，u為所述本車的加速度與所述目標(biāo)車的加速度的差，R表示所述目標(biāo)車輛與所述本車的間距，RD表示期望的間距，RR表示間距R的變化率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于控制輸入飽和的滑模控制方法，其特征在于，所述通過所述第二車輛參數(shù)和所述運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立飽和函數(shù)，還包括：

取控制輸入為υ，a′_ego＝sat(υ)，Δu＝a′_ego-υ；

其中，a′_ego為受限的本車加速度，Δu為輸出值，υ為設(shè)定值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于控制輸入飽和的滑模控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述飽和函數(shù)建立輔助系統(tǒng)，通過所述輔助系統(tǒng)輸出第一控制信號(hào)，還包括：

所述輔助系統(tǒng)表示為即

其中，為了保證t→∞時(shí)，λ_i→0，需要A為穩(wěn)定多項(xiàng)式，即需要c10，c20，c1，c2都為人為設(shè)定值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于控制輸入飽和的滑模控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述飽和函數(shù)建立輔助系統(tǒng)，通過所述輔助系統(tǒng)輸出第一控制信號(hào)，還包括：

定義誤差為e＝x₁+λ₁，則將誤差作為第一控制信號(hào)輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于控制輸入飽和的滑模控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和所述第一控制信號(hào)建立滑模控制器，還包括：

滑膜函數(shù)為

選取一般趨近率為

則控制器為

其中c＜0，K1，K2為常數(shù)項(xiàng)系數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于控制輸入飽和的滑模控制方法，其特征在于，所述并通過所述滑模控制器輸出第二控制信號(hào)，使所述本車進(jìn)行速度控制以控制與所述目標(biāo)車輛的車距，還包括：

輸出第二控制信號(hào)即本車實(shí)際作用的加速度信號(hào)為a_ego＝sat(u)+a₀。