طراحی سیستم کنترل مود لغزشی مبتنی بر پیش بینی مدل برای تعقیب مسیر در خودروهای خودران

روش کنترل مود لغزشی یکی از معدود استراتژی هایی است که قابلیت پیاده سازی در سیستم های دینامیکی غیرخطی و همراه با نامعینی را دارد. به منظور کنترل خودروی خودران، می توان از یک ساختار مود لغزشی نرم و هموار بهره برد تا مسیر حرکت خودرو را در نزدیکی های مسیر مرجع و نه دقیقا بر روی آن حفظ کرد. در این مقاله، رویکرد کنترلی مود لغزشی به گونه ای تعمیم داده شده که علاوه بر حفظ پایداری مقاوم، بتواند از قابلیت پیش بینی مبتنی بر مدل نیز بهره ببرد. کنترل کننده پیشنهادی برای اعمال قیدهای متغیرهای حالت و نیز قیدهای ورودی کنترلی و نرخ آن اصلاح شده است. افزون بر این، اثبات پایداری آن به کمک روش لیاپانوف نشان انجام شده است. به منظور ارزیابی عملکرد کنترل کننده پیشنهادی، مساله تعقیب مسیر خودروی خودران در مانور تغییرخط دوگانه شدید در نرم افزار متلب شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی تایید می کند که سیستم کنترلی پیشنهادی به خوبی توانسته خطاهای موقعیت جانبی و زاویه سمتی را در محدوده قابل قبولی حفظ کند. در عین حال، علی رغم وجود قیدهای مهم در ورودی کنترلی (قید زاویه فرمان و قید نرخ زاویه فرمان)، تعقیب مسیر مختل نشده، متغیر لغزشی در همسایگی اطراف صفر حفظ شده است.

کلیدواژه ها:

کنترل مود لغزشی ، کنترل پیش بین ، خودروی خودران ، تعقیب مسیر