智能車輛側向魯棒模糊控制的研究.pdf

1、近幾十年來，隨著社會經(jīng)濟和科學技術的快速發(fā)展，世界各國建立了四通八達的道路交通，但一個不容否認的事實是車輛增長的速度已遠遠超出道路和其它交通設施的承載能力.各種車輛在給人類生活和工作帶來快速便捷的同時，也給人們帶來財產(chǎn)損失和生命危險.針對該問題，各國政府和研究人員提出并正在研究智能交通系統(tǒng)以改善道路交通能力和安全性.自動化公路系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的一部分受到大量研究人員的關注.而側向控制系統(tǒng)是自動化公路系統(tǒng)的一個重要組成部分，可以減少駕

2、駛員的疲勞，降低交通事故發(fā)生率和改善道路交通能力.目前，智能車輛側向魯棒控制已經(jīng)成為一個非常有意義的研究課題.車輛參數(shù)變化，車輛速度變化和外部干擾帶來的非線性和不確定性對高速行駛的車輛的穩(wěn)定性和安全性影響很大甚至是致命的.利用線性扇形法可將非線性系統(tǒng)描述為T-S模糊模型并且可以利用線性系統(tǒng)理論中的方法來研究.此外，利用魯棒控制理論可有效鎮(zhèn)定不確定系統(tǒng).因此，智能車輛側向魯棒模糊控制的研究具有重要的理論價值和實際意義.
　　本文的主

3、要研究工作如下:
　　在第一章中，介紹了本文的問題提出和實際意義，以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.
　　在第二章中，研究了智能車輛側向模糊H∞控制器設計問題.首先給出一個車輛2自由度自行車模型，基于著名的魔術公式將車輛側向動力學建模為T-S模糊模型.然后，基于該T-S模糊模型利用Lyapunov泛函方法設計了帶有一個給定的干擾抑制水平的智能車輛側向基于觀測器的控制器并且以線性矩陣不等式組(LMIs)的形式給出其存在的條件.最后，通過Ma

4、tlab/Simulink和Carsim聯(lián)合仿真說明本文所提控制方法保證車輛在高速公路上行駛時具有較好的路徑跟蹤性能和乘坐舒適性.
　　在第三章中，研究了帶有隸屬度偏差的智能車輛側向魯棒模糊控制器設計問題.在車輛建模過程中解析地考慮了側風和曲率變化等外部干擾.鑒于在輪胎道路摩擦系數(shù)較小時輪胎易進入飽和區(qū)域，基于著名的魔術公式用T-S模糊模型描述輪胎的非線性行為.然而，T-S模糊模型的前件變量是不可測的.在這種情形下，基于并行分布補