融合反步法的无人驾驶汽车轨迹跟踪控制方法

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2024年第2期北京时间：

作者：于蕾艳1，郭盼2，侯泽宇1

单位：（1. 中国石油大学（华东） 机电工程学院， 山东 青岛 266580； 2. 清华大学 机械工程系， 北京 100084）

摘要：为了解决无人驾驶汽车轨迹跟踪控制的准确性、稳定性和快速性问题，将反步法分别融合滑模变结构控制和模糊自适应控制.建立车辆三自由度运动学位姿误差微分方程，推导了基于反步法的车速和横摆角速度控制律，结合Lyapunov稳定性判据验证了系统稳定性.分别建立融合反步法的滑模变结构和模糊自适应轨迹跟踪控制方法，结合轨迹跟踪稳态误差、超调量和调整时间，验证、比较了控制方法准确性、稳定性和快速性3种性能的优劣.结果表明：融合反步法的滑模变结构轨迹跟踪控制的稳定性最好，轨迹跟踪超调量接近于0；融合反步法的模糊自适应轨迹跟踪控制快速性最好，轨迹跟踪调整时间相对于反步法缩短了18.2%.

关键词：无人驾驶汽车, 轨迹跟踪控制, 反步法, 滑模变结构控制, 模糊自适应控制

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（19CX02019A）