Intelligent Driving Vehicle Trajectory Tracking Control Based on an Improved Fractional‐Order Super‐Twisting Sliding Mode Control Strategy

控制理论(社会学) 弹道 滑模控制 跟踪(教育) 控制(管理) 模式(计算机接口) 订单(交换) 计算机科学 控制工程 工程类 非线性系统 人工智能 物理 心理学 经济 操作系统 天文 量子力学 教育学 财务
作者
Baosen Ma,Wenhui Pei,Qi Zhang,Yu Zhang
出处
期刊:International Journal of Robust and Nonlinear Control [Wiley]
标识
DOI:10.1002/rnc.7727
摘要

ABSTRACT Aiming at resolving trajectory tracking control challenges during high‐speed lane changes in intelligent driving vehicles, an innovative fractional‐order sliding mode control approach is introduced in the present study. The control strategy comprises upper and lower‐level controls. First, the upper‐level control designs the vehicle trajectory tracking controller, integrating a non‐singular terminal sliding mode (NTSM) surface with a fractional‐order fast super‐twisted sliding mode control (FOF‐STSMC) algorithm. The NTSM surface properties ensure rapid convergence of the system tracking error to zero within a finite time, while the fractional‐order control extends the control system's regulation range and enhances algorithm flexibility. Additionally, the integration with the super‐twisting algorithm effectively mitigates oscillation issues in the control input, achieving a smooth input. Second, the lower‐level control aims to enhance vehicle driving stability. Utilizing the reference yaw rate, and sideslip angle and accounting for tire force saturation, a fractional‐order sliding mode control (FOSMC) algorithm is developed to compute the external yaw moment. Through dynamic load allocation, considering the vertical load for each tire, intelligent external yaw moment distribution significantly improves vehicle stability. Finally, the results of the Carsim–Simulink co‐simulation demonstrate that, compared to the STSMC strategy, the FOSMC strategy with front‐wheel‐only steering, and the linear quadratic regulator (LQR) control strategy, the proposed control strategy in this paper reduces the tracking error by 77%, 61%, and 58%, respectively, achieving more precise and stable trajectory tracking under high‐speed conditions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ava应助serendipity采纳,获得10
1秒前
2秒前
mi完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
科研通AI2S应助漱玉采纳,获得10
6秒前
甜美修洁完成签到,获得积分10
6秒前
愉快的太阳完成签到 ,获得积分20
7秒前
7秒前
蔓蔓要努力完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
magickou完成签到,获得积分10
7秒前
yvonne123abc完成签到,获得积分10
7秒前
千日粉完成签到,获得积分10
7秒前
佳思思完成签到,获得积分10
8秒前
六包辣条完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
hh完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
热心又蓝完成签到,获得积分10
12秒前
Ava应助Alannn采纳,获得10
12秒前
111完成签到 ,获得积分10
12秒前
Liam完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
土拨鼠发布了新的文献求助10
13秒前
东方诩完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
阿里山完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
仓鼠球完成签到,获得积分10
15秒前
沐月发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
漱玉完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
小可发布了新的文献求助30
17秒前
17秒前
派大星爱学习完成签到 ,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6015120
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7590609
关于积分的说明 16147868
捐赠科研通 5162725
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764185
邀请新用户注册赠送积分活动 1744600
关于科研通互助平台的介绍 1634626