基于变论域的高速行驶智能汽车模糊模型预测控制方法研究

何洋, 李刚, 余孝楠

中国机械工程 ›› 2025, Vol. 36 ›› Issue (03) : 604-613.

基于变论域的高速行驶智能汽车模糊模型预测控制方法研究

  • 何洋, 李刚, 余孝楠
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摘要

为提高高速行驶智能汽车的轨迹跟踪能力和行驶稳定性,提出一种变论域模糊模型预测控制(VUFMPC)方法。在传统的智能汽车模型预测控制(MPC)方法基础上,将输出误差及其变化率作为输入,误差权重和控制增量的调整因子作为输出,建立模糊模型预测控制器(FMPC)。针对模糊论域无法自适应调整的问题,引入变论域模糊控制(VUFC)方法,根据输出误差自适应调整FMPC的论域。采用硬件在环试验方法进行对比分析。试验结果表明:相较于MPC和FMPC,VUFMPC的最大跟踪误差减小78.8%和53.6%,均值误差减小38.1%和31.6%,横向速度优化量分别为52.3%~50.7%和33.5%~30.9%。VUFMPC使高速行驶的智能汽车轨迹跟踪误差更小,行驶更稳定。

关键词

智能汽车 / 轨迹跟踪 / 变论域 / 预测控制

中图分类号

U463.6

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何洋, 李刚, 余孝楠. 基于变论域的高速行驶智能汽车模糊模型预测控制方法研究. 中国机械工程. 2025, 36(03): 604-613

基金

国家自然科学基金(51675257); 辽宁省自然科学基金(2022-MS-376); 2024年辽宁省教育厅高校基本科研项目(LJ212410154021)

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