● 摘要
与其他车辆不同,滑移车侧向滑移与曲径跟踪的车轮是其速度的约束条件。滑移车的车轮可视为不可操纵的,当两侧车轮产生力矩差时,滑移车就转弯。由于非线性因素的存在,具有滑移特性车辆的运动控制是非常困难的。轮胎的制动与滑动增强了非线性。瞬时旋转中心可能与车辆偏离,进而造成运动失稳。因此,设计滑移车的精确跟踪路径是非常具有挑战性的工作。
本文包括两大部分。在第一部分中,采用P-3AT型滑移式移动机器人参数建立四轮滑移车模型。将此模型与半经验轮胎(TM-简化轮胎模型)相结合构建滑移车的动力学。横向力与纵向力可以藉此计算。仿真结果表明其有效增强了与实际情况的一致性。因此,其可用于进行相应控制器的设计建模。
本文第二部分采用超扭转算法进行滑模控制律的设计与融合。基于动力学模型,设计高阶滑模控制方法。采用该方法设计滑模偏航控制器与滑模速度控制器。偏航角与纵向速度作为算法的输入。对于所有车辆而言,所设计控制器的输出即为力矩指令。所设计控制器的输出是对所有车轮的力矩指令。所用控制技术对不确定因素具有鲁棒性并可减轻震颤。
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