控制理论与应用

作者：单泽彪,魏昌斌,刘小松,王宇航

单位：长春理工大学电子信息工程学院,长春理工大学电子信息工程学院,长春理工大学电子信息工程学院,长春理工大学电子信息工程学院

关键词：无人车控制;轮式里程计;期望航向角;自抗扰控制;分层控制策略

基金：国家自然科学基金项目(61973330),吉林省自然科学基金项目(YDZJ202301ZYTS412),吉林省教育厅产业化培育项目(JJKH20240940CY),吉林 省教育厅科学技术项目(JJKH20240938KJ)资助.

针对电动两驱差速型无人车,由于路面摩擦、车辆重心不稳等因素的存在,左右两侧驱动轮受到的行驶阻力不同,导致车辆的行驶方向总是出现有规律的向左或者向右,偏离无人车纵轴线的现象.传统的无人车行驶方案是靠图像、基站定位等方式根据外界的参考环境获得偏移误差,然后对车身进行调整,此类方法应对复杂环境的能力有限.本文提出了一种基于自抗扰控制的仅依靠轮式里程计的无人车分层控制策略.首先,根据差速型无人车的里程计信息推算出偏移的距离,上层控制器根据偏移期望航向角函数,调整车辆的航向角达到误差设计控制行驶的目的. 下层控制器基于动力学模型设计的扩张状态观测器估计车辆运动产生的扰动以对两侧电机进行补偿.最后,通过数值仿真和实车测试实验,验证了所提分层控制策略的有效性.

来源：2025年第10期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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