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Un robusto controlador de ángulo de dirección asistida eléctrica para vehículos autónomos con rechazo de perturbaciones

Autores: Khasawneh, Lubna; Das, Manohar

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Un robusto controlador de ángulo de dirección asistida eléctrica para vehículos autónomos con rechazo de perturbaciones


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Desafíos
Dirección asistida eléctrica
Vehículos autónomos
Controlador de modo deslizante de ganancia variable
Estimación de la perturbación del momento de autoalineación
Fricción estática

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento aborda los desafíos asociados con el control del ángulo de dirección de la dirección asistida eléctrica para vehículos autónomos, incluida la incertidumbre de los parámetros del modelo de dirección, la dependencia de la estimación de la perturbación del momento autoalineante en los parámetros de los neumáticos y la compensación del comportamiento asimétrico de histéresis en el sistema de dirección causado por el juego en los engranajes y la fricción estática. Se desarrolla un controlador de ángulo de dirección de modo deslizante de ganancia variable para hacer frente a estos desafíos. Reemplazar la ganancia fija con ganancia variable en el controlador de modo deslizante resuelve dos problemas: elimina el trasteo y permite el ajuste automático de la ganancia en función de la maniobra y el tamaño del error, lo que elimina la necesidad de programación de ganancia. Se derivan y comparan los controladores de modo deslizante de ganancia fija y variable en simulaciones para demostrar la superioridad del controlador de ganancia variable. Se desarrolla un observador de modo deslizante para estimar la perturbación del momento autoalineante sin la necesidad de información sobre los parámetros de los neumáticos, lo que lo hace independiente del vehículo. El observador también trata la fricción estática como perturbación y la estima junto con cualquier otra perturbación, como la perturbación del par del conductor. La estabilidad tanto del controlador como del observador se demuestra utilizando la teoría de estabilidad de Lyapunov. Los resultados de simulación y experimentales demostraron la robustez de los métodos presentados ante los desafíos mencionados.

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