智能車輛側(cè)向魯棒模糊控制的研究.pdf

1、近幾十年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，世界各國(guó)建立了四通八達(dá)的道路交通，但一個(gè)不容否認(rèn)的事實(shí)是車輛增長(zhǎng)的速度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出道路和其它交通設(shè)施的承載能力.各種車輛在給人類生活和工作帶來(lái)快速便捷的同時(shí)，也給人們帶來(lái)財(cái)產(chǎn)損失和生命危險(xiǎn).針對(duì)該問(wèn)題，各國(guó)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(dòng)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(guān)注.而側(cè)向控制系統(tǒng)是自動(dòng)化公路系統(tǒng)的一個(gè)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(cè)向魯棒控制已經(jīng)成為一個(gè)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(lái)的非線性和不確定性對(duì)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(lái)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(cè)向魯棒模糊控制的研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)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(wèn)題提出和實(shí)際意義，以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.
　　在第二章中，研究了智能車輛側(cè)向模糊H∞控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題.首先給出一個(gè)車輛2自由度自行車模型，基于著名的魔術(shù)公式將車輛側(cè)向動(dòng)力學(xué)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(shè)計(jì)了帶有一個(gè)給定的干擾抑制水平的智能車輛側(cè)向基于觀測(cè)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(guò)Ma

4、tlab/Simulink和Carsim聯(lián)合仿真說(shuō)明本文所提控制方法保證車輛在高速公路上行駛時(shí)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(cè)向魯棒模糊控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題.在車輛建模過(guò)程中解析地考慮了側(cè)風(fēng)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(shí)輪胎易進(jìn)入飽和區(qū)域，基于著名的魔術(shù)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(cè)的.在這種情形下，基于并行分布補(bǔ)