江苏大学学报(自然科学版)

作者：李宇昊，赵又群

单位：南京航空航天大学 能源与动力学院， 江苏 南京 210016

关键词：无人驾驶汽车, 四轮独立转向, 路径跟踪, Popov超稳定性理论, 模型参考自适应控制

基金： 国家自然科学基金资助面上项目(11672127)； 陆军研究技术项目(AQA19001)； 中国航天一院创新基金资助项目(CHC20001)； 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(NP2020407)

为提高四轮独立转向（four wheel independence steering，4WIS）无人驾驶汽车在路径跟踪时的系统稳定性和跟踪精度，并改善轮胎磨损情况，提出了一种基于双层控制策略的路径跟踪控制算法.上层为基于Popov超稳定性理论的模型参考自适应路径跟踪控制器.基于二自由度单轨模型推导出路径跟踪误差状态方程，采用线性二次最优方法，解决了系统正向线性环节无法严格正实的问题.求解Popov积分不等式，保证了系统的超稳定性.在下层控制器中，基于阿克曼转向定理，设计了考虑轮胎侧偏的转角分配控制算法.在CarSim/Simulink联合仿真平台中进行仿真试验，结果表明：所设计的基于双层控制策略的路径跟踪控制算法能够高精度地完成路径跟踪任务，同时也保证了四轮独立转向无人驾驶汽车的行驶稳定性，轮胎的磨损情况也能得到改善.

来源：2022年第4期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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