車輛自動駕駛中的速度跟蹤控制策略研究.pdf

1、對于自動駕駛中的車速跟蹤控制這一受環(huán)境等不確定因素干擾較大、對象模型實(shí)時變化的非線性復(fù)雜運(yùn)動過程而言，僅依靠傳統(tǒng)的控制策略進(jìn)行速度調(diào)節(jié)無法達(dá)到準(zhǔn)確、快速的跟蹤效果。 模糊控制法是一種不需要知道控制對象精確數(shù)學(xué)模型的智能決策法，其思想是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)來模仿人的思維決策去控制模型復(fù)雜或不確定性較強(qiáng)的對象。實(shí)質(zhì)上，模糊控制就是通過收集整理和分析啟發(fā)式規(guī)則及人類經(jīng)驗(yàn)(即模糊IF-THEN規(guī)則)來設(shè)計(jì)控制器

2、，這與從控制對象的數(shù)學(xué)建模開始然后再為對象模型設(shè)計(jì)控制器的傳統(tǒng)控制法有著根本的不同。因此，用模糊控制方法對車速實(shí)施跟蹤控制就成為了解決運(yùn)動車輛速度控制的一種可行方案。 本文結(jié)合自適應(yīng)控制理論，設(shè)計(jì)了一種模糊自適應(yīng)控制器用于自動駕駛中的車速跟蹤控制。該控制器是模糊控制與PID控制結(jié)合的聯(lián)合控制器，通過模糊推理調(diào)節(jié)PID控制器三個參數(shù)增量的大小來實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自動調(diào)節(jié)，從而達(dá)到車速跟蹤的目的。仿真實(shí)驗(yàn)表明該算法具有一定的快速性和自

3、適應(yīng)性，但受環(huán)境干擾較大。 運(yùn)用免疫系統(tǒng)的反饋機(jī)制對模糊PID控制器進(jìn)行改進(jìn)，可克服上述缺陷。改進(jìn)的免疫PID模糊控制算法通過對主控制器比例環(huán)節(jié)系數(shù)變化量的模糊免疫自適應(yīng)調(diào)節(jié)，使控制器的自適應(yīng)功能得到加強(qiáng)。仿真實(shí)驗(yàn)表明，將模糊控制、免疫反饋機(jī)制和PID調(diào)節(jié)有效地結(jié)合起來的免疫PID模糊控制器不但使車速跟蹤過程具備了很強(qiáng)的自適應(yīng)性和魯棒性，能夠迅速適應(yīng)外界變化，而且對于車速跟蹤中的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能也有著很大的提高，極大地改善了速度控