[发明专利]基于控制输入饱和的滑模控制方法、装置和可读存储介质

说明书

本发明提供了一种基于控制输入饱和的滑模控制方法、装置和可读存储介质，基于控制输入饱和的滑模控制方法包括：获取目标车辆的第一车辆参数；获取本车的第二车辆参数；通过第一车辆参数和第二车辆参数得到目标车辆和本车之间的相对参数；通过第一车辆参数和第二车辆参数和相对参数建立车辆自适应巡航系统的运动学方程；通过第二车辆参数和运动学方程建立饱和函数；根据饱和函数建立辅助系统，通过辅助系统输出第一控制信号；根据运动学方程和第一控制信号建立滑模控制器，并通过滑模控制器输出第二控制信号，使本车进行速度控制以控制与目标车辆的车距。本发明实施例在控制输入限制条件下实现有效的控制算法设计，使车辆行驶更稳定。

技术领域

本发明涉及领域，具体而言，涉及一种基于控制输入饱和的滑模控制方法、装置和可读存储介质。

背景技术

自适应巡航控制作为主动安全技术领域中非常重要的一项功能，在传统定速巡航基础上结合了车距保持功能，主车(被控车辆)利用距离传感器(如雷达、激光雷达、视觉)监测前方车辆的运动，将跟踪误差作为反馈来调节主车的纵向速度。

通过对现有车辆自适应巡航系统安全车间距控制方法的文献的检索发现，车辆自适应巡航系统安全车间距控制方法主要有：滑模巡航车间距控制、动态规划巡航车间距控制、模型预测巡航车间距控制、模糊逻辑巡航车间距控制和基于数据的巡航车间距控制。在大多数控制算法的设计中，都没有主动考虑控制输入受限的的情况，而在实际中，由于执行器的限制(自适应巡航系统中舒适性的要求)，控制输入的大小通常有一定的限制，因此如何在控制输入限制条件下实现有效的控制算法设计是需要解决的问题。

发明内容

因此，本发明实施例提供一种基于控制输入饱和的滑模控制方法、装置和可读存储介质，在控制输入限制条件下实现有效的控制算法设计，使车辆行驶更稳定。

为解决上述问题，本发明提供一种基于控制输入饱和的滑模控制方法，其特征在于，包括：获取目标车辆的第一车辆参数；获取本车的第二车辆参数；通过第一车辆参数和第二车辆参数得到目标车辆和本车之间的相对参数；通过第一车辆参数和第二车辆参数和相对参数建立车辆自适应巡航系统的运动学方程；通过第二车辆参数和运动学方程建立饱和函数；根据饱和函数建立辅助系统，通过辅助系统输出第一控制信号；根据运动学方程和第一控制信号建立滑模控制器，并通过滑模控制器输出第二控制信号，使本车进行速度控制以控制与目标车辆的车距。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置获取目标车辆和本车的车辆参数，同时获取目标车辆和本车之间的相对参数来进行建立车辆自适应巡航系统的运动学方程，同时建立饱和函数来对车辆的参数进行控制，再通过饱和函数建立辅助系统，来对车辆的参数进行自适应调整，在设置根据运动学方程和第一控制信号建立滑模控制器，并通过滑模控制器输出第二控制信号，使本车进行速度控制以控制与目标车辆的车距，使能通过滑模控制器来对本车的输出控制进行调整，实现自适应巡航车辆的车距控制。这种主动考虑控制输入饱和的方法，能够有效避免执行机构、行驶舒适性等约束对控制系统性能的影响，可以使得交通更加稳定。

在本发明的一个实例中，还包括：第一车辆参数至少包括目标车辆的加速度和位置；第二车辆参数至少包括本车的加速度和位置；相对参数至少包括目标车辆与本车之间的相对距离。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置第一车辆参数至少包括目标车辆的加速度和位置；第二车辆参数至少包括本车的加速度和位置，使能通过目标车辆和本车的实时状态来进行控制本车的运行状态，同时通过实时状态来进行输入控制能保障本车在自适应巡航中的安全，根据实际的环境情况和相对情况来控制，使控制更加实用和安全，同时设置相对参数至少包括目标车辆与本车之间的相对距离，使本车在自适应巡航中始终能保障与目标车辆之间的安全距离，保障本车的行驶安全，提高了实用性和智能化程度。