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相似文献
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1.
智能车辆换道与超车轨迹跟踪控制   总被引:3,自引:0,他引:3  
智能车辆换道过程中须同时考虑车辆的横向控制和纵向控制,为实现智能车辆对预定轨迹的稳定跟踪,根据智能车辆的车辆运动学简化模型,建立基于刚体的车辆模型.选取车辆当前位姿和参考位姿构造动态的位姿误差.建立智能车辆轨迹跟踪闭环控制系统的状态空间数学模型.基于Backstepping控制算法选取Lyapunov函数设计智能车辆换道及超车轨迹跟踪控制器.仿真和试验结果表明,所设计的控制器能够快速跟踪参考轨迹.控制器在智能车辆换道及超车控制过程中平稳、可靠.  相似文献   

2.
为了提高四轮移动机器人的轨迹跟踪控制性能,减弱滑模控制系统抖振,设计了一种易于实现且有较好轨迹跟踪控制效果的模糊滑模控制器。首先,以四轮移动机器人运动学模型为基础设计了一种含积分项的滑模控制器,然后引入模糊控制,采用模糊滑模变结构的控制策略调整切换控制的相关估计参数,最终设计了一种基于模糊滑模控制的四轮移动机器人轨迹跟踪控制方法。仿真结果表明,该轨迹跟踪方法可以有效消除系统抖振并提高控制性能。  相似文献   

3.
顾万里  胡云峰  宫洵  蔡硕  陈虹 《农业机械学报》2017,48(10):25-31,75
针对轮式移动机器人给定速度需求的非连续路径跟踪控制问题,将其转换为满足速度约束的轨迹规划和轨迹跟踪控制。首先,针对给定速度需求的路径跟踪问题,以运行时间和能量为优化目标,给定的路径和速度为约束条件,采用五次Bezier样条方法优化得到了满足需求的连续光滑轨迹。其次,利用轮式移动人系统的微分平坦特性,采用微分平坦方法设计前馈控制器;然后,将轮式移动机器人运动学模型在前馈控制的平衡点处进行一阶泰勒展开,得到了线性时变的误差模型,并通过定义新的状态变量,设计了具有Lyapunov稳定性的误差反馈控制器。结合前馈控制和反馈控制得到了二自由度轨迹跟踪控制器。同时将泰勒展开的高阶项考虑为有界的扰动输入,在输入到状态稳定性框架下证明了控制系统的鲁棒稳定性;最后,通过Pioneer 3-dx轮式移动机器人进行了实验验证,实验结果表明,提出的算法能够满足给定速度需求的非连续路径的跟踪控制需求。  相似文献   

4.
针对动力学不确定性的机器人轨迹跟踪问题,本文提出一种基于参考轨迹实时修正的机器人轨迹跟踪控制方法。将轨迹跟踪中已产生的误差进行累加,实时前馈补偿到参考轨迹上即将被跟踪的点上。给出了该方法的控制框图,由控制框图导出跟踪误差与命令误差之间的关系式。关系式表明只需控制器中的控制算法保证速度误差稳定,即可保证跟踪误差收敛。此外,提高补偿增益的值可以提高误差的收敛速度。分析PD控制律能满足所提方法的收敛条件。给出了所提方法中参数的调节方案。通过仿真和实验验证了该方法的有效性。实验结果表明,各个关节跟踪轨迹1得到的误差绝对值均不大于0.008 7 rad;跟踪轨迹2得到的误差绝对值均不大于0.005 9 rad。  相似文献   

5.
机械臂具有时变、强耦合、非线性等特性,因此建立动力学模型计算量很大,耗时长且难以实现有效的实时控制。针对机械臂在控制中存在的精度问题,采用Lagrange方法进行动力学建模,在该模型的基础上设计了滑模控制器,对动力学模型进行仿真分析。并与传统的基于重力补偿的机械臂PD控制方法在轨迹跟踪的精度和误差方面进行比较。结果表明:所设计的滑模控制器比PD控制算法具有更高的轨迹跟踪精度及更快的跟踪速度,更适合机械臂轨迹跟踪控制。  相似文献   

6.
基于跟踪误差模型的无人驾驶车辆预测控制方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,在分析车辆运动学模型的基础上,设计了一种基于模型预测控制理论的轨迹跟踪控制方法。首先,将车辆运动学模型进行线性化处理,得到车辆运动学线性跟踪误差模型,该模型可以用来预测车辆的未来行为。其次,利用此跟踪误差模型作为预测模型,应用线性模型预测控制方法,通过优化得到使性能指标最小的控制序列,将控制序列的第一步作用于系统。最后,建立了3种典型的道路试验曲线,并且在基于实时多体动力学软件Vortex搭建的虚拟仿真平台中对轨迹跟踪控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制器可以保证无人驾驶车辆快速且稳定地跟踪参考轨迹,距离偏差和方位偏差都在合理的范围内,且实时性可以达到要求。  相似文献   

7.
对拖拉机—牵引式农机具跟踪控制进行研究,建立该系统在卡迪尔坐标系和极坐标系下的车辆非线性运动模型.为简化求解过程,通过准确线性变换方法对建立的系统进行线性化,设计滑模变结构控制器,基于Ackermann公式进行极点配置选取控制参数,最后对直线运动轨迹和圆弧轨迹的跟踪控制进行仿真分析.仿真结果表明:设计的路径跟踪控制器可...  相似文献   

8.
针对含有不匹配干扰的混联机构轨迹跟踪控制问题,提出了一种极限学习机与自适应反演控制相结合的控制策略。在对干扰进行分析的基础上,分别采用两个极限学习机网络对系统中的匹配和不匹配干扰进行逼近和补偿。基于Lyapunov函数稳定性设计了混联机构的控制律与自适应律,实现混联机构的轨迹跟踪控制。由于控制器可调参数较多,采用粒子群算法进行控制器参数的寻优整定。仿真结果表明,所提出的控制方法具有良好的轨迹跟踪精度和鲁棒性。  相似文献   

9.
路径跟踪是自动驾驶汽车的核心技术,许多控制算法已被广泛应用于路径跟踪任务。为了提高路径跟踪在不同速度下的自适应能力,提出了一种结合预测轨迹和模糊控制的自适应Stanley路径跟踪控制器。参考人类驾驶员经验,模糊控制器根据车辆的横纵向速度实时调整预瞄距离,预测轨迹根据纵向速度实时调整预测时间进行提前控制。最后设计了自适应邻域的粒子群算法来对控制器参数进行优化。通过Simulink-CarSim的联合仿真验证,证明自适应Stanley控制器可以显著提高对不同速度的适应性和跟踪性能。  相似文献   

10.
为提高同步转向高地隙喷雾机轨迹跟踪的稳定性与鲁棒性,提出一种基于模型预测控制理论的模糊自适应轨迹跟踪方法。首先,基于刚体运动学以及几何约束推导出喷雾机的非线性运动学模型,并对该运动学模型进行简化;然后,基于简化的运动学模型建立喷雾机的状态预测模型;最后,结合实际工况设计了模糊自适应预测控制器。仿真试验表明:与传统的预测控制器相比,模糊自适应预测控制器的跟踪速度更快、稳定性更好。场地试验表明:在进行初始误差2.5、5m的直线轨迹跟踪以及无初始误差的圆形轨迹跟踪时,其平均误差分别为0.0442、0.0602、0.0901m。本文建立的喷雾机运动学模型可以很好地体现同步转向高地隙喷雾机的运动特点,设计的模糊自适应预测控制器可以保证喷雾机路径跟踪的准确性和鲁棒性。  相似文献   

11.
针对柴油机为动力的静液压传动车辆设计了由两个模糊控制器、一个模糊自适应PI控制器和一个PID控制器组成的复合控制系统,并利用柴油机外特性曲线对柴油机工况进行优化,使柴油机根据静液压系统的功率需求自动进行调速,解决了使用中柴油机过载保护,利用柴油机转速补偿车速和静液压传动系统的时变非线性控制等问题。仿真与试验证明:该复合控制方式提高了以柴油机为动力的静液压传动车辆控制特性和系统匹配性能。  相似文献   

12.
金属带-行星齿轮无级变速传动效率特性分析   总被引:7,自引:1,他引:7  
在金属带无级变速传动效率试验测试的基础上,建立了金属带-行星齿轮无级变速传动效率分析模型,获得了传动效率随传动速比、传递扭矩和输入转速等因素的变化规律,从而为金属带-行星齿轮无级变速传动控制策略的制定和变速器产品的开发打下基础。分析结果显示:该无级变速传动方式较目前广泛采用的纯金属带无级变速传动和双状态无级变速传动系统具有更好的效率分布特性。  相似文献   

13.
自动车辆无级变速传动系统模糊控制策略研究   总被引:3,自引:1,他引:3  
模糊控制策略的优劣决定着车辆传动系统自动控制的品质。本文基于金属带-行星齿轮无级变速传动系统,采用专家模糊控制方法,实现车辆起步的动力学仿真计算。控制结果表明:传动系统对车体造成的冲击度低于10m/s^3的国际设计标准。  相似文献   

14.
拖拉机液压机械无级变速器设计   总被引:18,自引:3,他引:15  
设计了一种液压机械无级变速器,该装置由一个单排行星机构、变量泵定量马达构成的液压传动系统和多挡有级式变速箱组成。在分析液压机械传动形式和液压传动类型的基础上,确定了拖拉机的总体传动方案,对液压元件及机械参数的选择方法进行了阐述,分析了变速器的无级调速特性。绘制了理论牵引特性曲线,分析比较了改进前后牵引特性。装有液压机械无级变速器的拖拉机实现了速度的连续无级变化,在任何牵引力时,发动机都在接近于满负荷点工作,从而大大提高了拖拉机的生产率和燃油经济性。  相似文献   

15.
提出一种拖拉机用机电复合无级变速器方案(Electromechanical Compound Continuously Variable Transmis-sion,EMCVT),将发动机动力分流为两路,机械路高效传动大功率,电机路实现无级变速,二路通过双行星排汇流完成高效无级变速传动.分析了传动系统的速比特性、转矩特...  相似文献   

16.
基于道路自动识别ABS模糊控制系统的研究   总被引:25,自引:4,他引:25  
道路状况自动识别是保证车辆防抱制动系统(ABS)正常工作的前提,本文提根据制动压力,滑移率和车轮减速度进行道路自动识别的方法,并依此设计了ABS模糊控制器,结合7自由度车辆模型,考虑悬架和轮胎的非线性影响,对单一附着系数路变附着系数路面进行了ABS制动模拟试验,试验结果表明,基于路面自动识别ABS模糊控制系统能准确判断出路面状况的变化,据此调整控制策略,使车辆获得最大地面制动力和较好的横向稳定性,对比试验证明它优于传统PID控制,且具有较强的鲁棒性。  相似文献   

17.
在MSC.Easy5中建立了液压机械无级传动系统及排量控制机构的仿真模型,进行了仿真分析。变排量液压元件的排量控制机构存在死区和滞后,节流孔直径越小,死区和滞后越明显。采用阶跃控制电流的方法能有效消除零点处的死区;改变排量控制电流策略可以有效改善液压机械无级传动换段过程的动力学性能,使换段过程中输出转速差、换段时间明显减小,是一种有效的换段过程控制策略。  相似文献   

18.
提出了一种基于改进粒子群优化算法的无级变速器速比控制阀动态性能优化方法.首先通过机理分析的方法建立了速比控制阀的动态模型;然后根据无级变速器速比控制阀的使用要求,在考虑响应时间、超调量及节能等指标的基础上,确立了一个综合的优化目标函数;最后根据确立的目标函数,结合仿真模型,通过改进的粒子群优化算法对速比控制阀的结构参数进行了优化.试验结果表明经过优化的速比控制阀各项动态性能指标均优于原型阀,其中压力上升时间缩短了100ms,超调量下降了0.05MPa,更适用于无级变速器.  相似文献   

19.
金属带式无级变速传动系统仿真与控制研究   总被引:4,自引:3,他引:4  
运用键合图理论,建立了金属带式无级变速传动系统的键合图分析模型。为了提高常规控制下速比变化时传动系统的响应及减少发动机转矩响应滞后,提出了发动机转矩控制的一种新的补偿方式。仿直结果表明:补偿算法能够有效降低速比变化时的发动机转矩滞后现象,可以改善传动系统的动态响应。  相似文献   

20.
高速履带车辆静液传动改进模糊控制   总被引:2,自引:2,他引:0  
针对高速履带车辆静液传动系统具有非线性及时变负载等特点,设计了应用于该传动系统的模糊控制器,因系统响应在上升和稳定阶段对模糊控制器的比例因子有不同的要求,定比例因子的模糊控制器难以二者兼顾,故提出一种改进方法,以补偿量及其绝对值的乘积作为新的补偿量对系统进行控制,构成变比例因子的模糊控制器.仿真及试验表明,改进的模糊控制器响应迅速,能有效抑制系统超调量,且系统的动态和静态性能有明显改善,适用于高速履带车辆的静液传动控制.  相似文献   

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