用于车辆距离控制的自适应滑模控制器

用于车辆距离控制的自适应滑模控制器

本文提出了一种用于无人驾驶汽车车辆距离控制的具有椭圆形滑动面的滑动模式控制。 并且在相同的实验条件下评估了椭圆形和线性两种不同滑动表面滑模控制器的性能。因为每种控制器，无论滑动表面如何，都可以被设计以实现相同的控制性能。为了验证所提出方法的可靠性，本文通过对自适应巡航控制（ACC）系统的仿真进而比较了所提出的椭圆滑动面与常规线性滑动面的性能。通过仿真实验结果表明，作者提出的具有椭圆滑动面滑动模式控制器优于常规滑动模式控制器，其既具有线性滑动面滑模控制器的平滑度高，能耗低的优点，还能够在采用边界层宽度适应规则来防止颤振。

本文还讨论了所提出方法的一些问题。理论上说，所提出的方法可以完全消除趋近效应。然而，由于执行器最大转矩的限制，其趋近效应并不能完全被消除。研究结果表明，该方法的趋近效应能够减少到常规方法的三分之二左右。此外，为了比较两种控制器的控制性能，可以通过收敛时间来预先确定椭圆滑动面的参数。可以通过测量距离和相对速度并使用卡尔曼滤波器来估计相对加速度。本文采用具有椭圆滑动面的滑动模式控制车辆距离时，通过应用边界层适应规律，来防止抖动，因此可以保持高的误差跟踪响应，并且不会损害其鲁棒性。

未来的研究工作可以进一步研究如何根据状态来分配合适的椭圆滑动面，从而可以更好的消除趋近效应，进而为以后的软硬件开发奠定基础。

刊名：SICE Journal of Control,Measurement and System Integration（英）

刊期：2017年第1期

作者：Mizoshiri,Taichi et al

编译：陈少帅