农用拖拉机的自适应二阶滑模路径跟踪控制

针对农用拖拉机在未知扰动影响下的路径跟踪控制问题,本文提出了基于自适应二阶滑模和扰动观测技术的路径跟踪控制策略.首先,建立含有未知扰动项的路径跟踪偏差模型,通过利用自适应控制和改进的加幂积分技术,构造自适应二阶滑模路径跟踪控制方法,该控制方法削弱了滑模控制中存在的抖振影响.其次,为了解决大扰动下控制增益调整过度的问题,通过将鲁棒精确微分器和自适应二阶滑模控制结合,构造复合的路径跟踪控制方法.严格的Lyapunov分析表明横向偏差和航向偏差均在有限时间内稳定到原点.最后,仿真结果验证了本文设计的制导方法能够保证农用拖拉机快速且稳定地跟踪上任意弯曲的参考路径....

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Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 40; no. 7; pp. 1287 - 1295
Main Authors 丁晨, 魏新华, 梅珂琪
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 阜阳师范大学信息工程学院,安徽阜阳236041%江苏大学农业工程学院,江苏镇江212013%江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013 01.07.2023
江苏大学农业工程学院,江苏镇江212013
Subjects
finite-time stability
path tracking
自适应控制
robust exact differentiator
adaptive control
second-order sliding mode
有限时间稳定性
二阶滑模
农用拖拉机
路径跟踪
agricultural tractors
鲁棒精确微分器
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2022.20229

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Summary:针对农用拖拉机在未知扰动影响下的路径跟踪控制问题,本文提出了基于自适应二阶滑模和扰动观测技术的路径跟踪控制策略.首先,建立含有未知扰动项的路径跟踪偏差模型,通过利用自适应控制和改进的加幂积分技术,构造自适应二阶滑模路径跟踪控制方法,该控制方法削弱了滑模控制中存在的抖振影响.其次,为了解决大扰动下控制增益调整过度的问题,通过将鲁棒精确微分器和自适应二阶滑模控制结合,构造复合的路径跟踪控制方法.严格的Lyapunov分析表明横向偏差和航向偏差均在有限时间内稳定到原点.最后,仿真结果验证了本文设计的制导方法能够保证农用拖拉机快速且稳定地跟踪上任意弯曲的参考路径.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2022.20229