Balancing path following accuracy and error convergence with graceful motion in steering control is challenging due to the competing nature of these requirements, especially across a range of operating speeds and conditions. This paper demonstrates that an integrated multi-tiered steering controller considering the impact of slip on kinematic control, dynamic control, and steering actuator rate commands achieves accurate and graceful path following. This work is founded on multi-tiered sideslip and yaw-based models, which allow derivation of controllers considering error due to sideslip and the mapping between steering commands and graceful lateral motion. Observer based sideslip estimates are combined with heading error in the kinematic controller to provide feedforward slip compensation. Path following error is compensated by a continuous Variable Structure Controller (VSC) using speed-based path manifolds to balance graceful motion and error convergence. Resulting yaw rate commands are used by a backstepping dynamic controller to generate steering rate commands. A High Gain Observer (HGO) estimates sideslip and yaw rate for output feedback control. Stability analysis of the output feedback controller is provided, and peaking is resolved. The work focuses on lateral control alone so that the steering controller can be combined with other speed controllers. Field results provide comparisons to related approaches demonstrating gracefulness and accuracy in different complex scenarios with varied weather conditions and perturbations.


翻译:由于这些要求具有竞争性质,特别是在一系列操作速度和条件下,综合多层制导控制器考虑到滑动对运动控制、动态控制和导导动器速度指令的影响,在遵循精度和误差趋同和方向控制优雅运动之间实现平衡的路径上取得平衡是具有挑战性的。这项工作以多层的侧边翻和亚线基模型为基础,使控制器能够考虑到因侧翻和方向指令与优雅横向运动之间的映射而导致的差错。根据观察员的侧翻估计数与运动控制器中的主要错误相结合,以提供进化滑动补偿。一个连续的变量结构控制器(VSC)利用基于速度的导动控制器来补偿错误发生后的道路,以平衡优雅的动作和误差趋同。根据一个反向的动态控制器使用亚线率指令来产生导速率指令。一个高收入观察员(HGO)估算了输出反馈控制器和优雅平流率控制器之间的差错差。提供了产出反馈控制器的稳定分析,并实现了峰定时的峰化。工作以连续的优雅性比较方式展示了方向控制器的进度,从而展示了不同的进度。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
59+阅读 · 2022年5月5日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关资讯
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员