Una Estrategia de Control Jerárquico Óptima para Vehículos 4WS-4WD Usando Control Predictivo No Lineal
Autores: Xu, Xuan; Wang, Kang; Li, Qiongqiong; Yang, Jiafu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una Estrategia de Control Jerárquico Óptima para Vehículos 4WS-4WD Usando Control Predictivo No Lineal
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Algoritmos de conducción
Estrategias de control
Optimización
Vehículos autónomos
4WS-4WD
Características dinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los algoritmos avanzados de conducción, las estrategias de control y su optimización en vehículos autónomos en varios escenarios son puntos calientes en la investigación actual; el 4WS-4WD (dirección en las cuatro ruedas y tracción en las cuatro ruedas) es otro punto caliente en el estudio de nuevos modelos conceptuales; y las características dinámicas no lineales de los vehículos autónomos (AVs) son prominentes en el modo de giro rápido, lo que conduce a una reducción significativa en la precisión y estabilidad del seguimiento de trayectorias. Con base en estos antecedentes de investigación, este documento propone una idea de optimización de estrategias de control basada en el vehículo 4WS4WD y su modelo de optimización. El contenido principal incluye el establecimiento de un modelo de vehículo 3D que tiene en cuenta la transferencia de carga del vehículo y el cambio de posición, y el establecimiento de una estrategia de control jerárquica basada en el NMPC optimizado y los modelos 4WS4WD. El controlador consta de dos partes: un controlador de seguimiento superior basado en el nuevo modelo de vehículo y NMPC, y un controlador desacoplado inferior. El efecto de control de seguimiento de la estrategia de control algorítmica basada en el modelo y el controlador se valida en el modo de movimiento serpentino a alta velocidad y en el modo de movimiento lineal de doble cambio en la plataforma de simulación conjunta de Car Sim y Simulink.
Descripción
Los algoritmos avanzados de conducción, las estrategias de control y su optimización en vehículos autónomos en varios escenarios son puntos calientes en la investigación actual; el 4WS-4WD (dirección en las cuatro ruedas y tracción en las cuatro ruedas) es otro punto caliente en el estudio de nuevos modelos conceptuales; y las características dinámicas no lineales de los vehículos autónomos (AVs) son prominentes en el modo de giro rápido, lo que conduce a una reducción significativa en la precisión y estabilidad del seguimiento de trayectorias. Con base en estos antecedentes de investigación, este documento propone una idea de optimización de estrategias de control basada en el vehículo 4WS4WD y su modelo de optimización. El contenido principal incluye el establecimiento de un modelo de vehículo 3D que tiene en cuenta la transferencia de carga del vehículo y el cambio de posición, y el establecimiento de una estrategia de control jerárquica basada en el NMPC optimizado y los modelos 4WS4WD. El controlador consta de dos partes: un controlador de seguimiento superior basado en el nuevo modelo de vehículo y NMPC, y un controlador desacoplado inferior. El efecto de control de seguimiento de la estrategia de control algorítmica basada en el modelo y el controlador se valida en el modo de movimiento serpentino a alta velocidad y en el modo de movimiento lineal de doble cambio en la plataforma de simulación conjunta de Car Sim y Simulink.