1.一种基于递归滑模的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:利用车辆运动学模型和车辆动力学模型确定车辆的状态量;
将横向误差和航向误差结合起来形成映射误差,并求解映射误差的二阶导数得到智能控制器所需的状态量;
将幂次积分滑模函数和递归函数相结合,得到递归滑模面;
采用自适应控制算法在线调整递归滑模面上的误差控制参数;
采用指数趋近律来设计递归滑模控制器;
所述递归滑模控制器为:
其中, , >0是两个需要设计的正常数; , , 是在线估计出来的终端滑模控制器参数; 的取值于扰动不确定性 的上界值,即:其中, ,D是大于0的常数; 是外部干扰;
所述递归滑模控制器的边界层条件为:
其中, 是边界层厚度;
所述 , , 的修正条件为:
其中, 是正参量。
2.根据权利要求1所述的基于递归滑模的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述车辆动力学模型为:其中,是车辆的滑移角;是车辆的横摆角速度;m是车辆的总质量; 是车辆的纵向速度; 是车辆的偏航惯性矩; 是车辆重心到前轴与后轴的距离; , 是车辆前轴左右轮胎的侧向力; , 分别是车辆后轴左右轮胎的侧向力。
3.根据权利要求2所述的基于递归滑模的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述车辆运动学模型,具体包括:其中, 是映射误差来整合横向误差 与航向误差 , 是恒定投影距离; , 分别是车辆航向角与参考路径航向角, 是车辆横向速度, 是车辆纵向速度,是车辆沿着参考路径行驶所经过的距离。
4.根据权利要求3所述的基于递归滑模的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述映射误差 的函数表达式为:其中, 代表扰动不确定性; 是车辆的前轮转角; , 分别是车辆前轴总侧偏刚度和后轴总侧偏刚度;是路径曲率;a,b分别是车辆重心到前轴与后轴的距离; 是车辆的偏航惯性矩;e是横向误差; 是航向误差; 是车辆的横向加速度; 是车辆的纵向加速度; 是车辆后轴侧偏角;是车辆沿着参考路径行驶所经过的距离;是车辆的横摆角速度。
5.根据权利要求4所述的基于递归滑模的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述将幂次积分滑模函数和递归函数相结合,得到递归滑模面,包括:将递归积分终端滑模函数定义为:
其中,为积分终端滑模函数:
其中, ; , 为两个正奇数;初始值
; , , 为自
适应法则进行在线实时更新控制参数; , , 的表达式为:其中, , , 为正自适应增益。
6.一种基于递归滑模的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制系统,其特征在于,包括:状态量确定模块,用于利用车辆运动学模型和车辆动力学模型确定车辆的状态量;
映射误差求解模块,用于将横向误差和航向误差结合起来形成映射误差,并求解映射误差的二阶导数得到智能控制器所需的状态量;
函数结合模块,用于将幂次积分滑模函数和递归函数相结合,得到递归滑模面;
在线调整模块,用于采用自适应控制算法在线调整递归滑模面上的误差控制参数;
控制器设计模块,用于采用指数趋近律来设计递归滑模控制器;
所述递归滑模控制器为:
其中, , >0是两个需要设计的正常数; , , 是在线估计出来的终端滑模控制器参数; 的取值于扰动不确定性 的上界值,即:其中, ,D是大于0的常数; 是外部干扰;
所述递归滑模控制器的边界层条件为:
其中, 是边界层厚度;
所述 , , 的修正条件为:
其中, 是正参量。
7.一种计算机设备,其特征在于,包括处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当所述计算机设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如权利要求1‑5任一所述的基于递归滑模的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法的步骤。
8.一种存储介质,其特征在于,该存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1‑5任一所述的基于递归滑模的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法的步骤。