モデル予測制御とスライディングモード制御による四輪操舵駆動車両のロバスト経路追従制御

小田貴嗣; 野中謙一郎; 関口和真

文献

J-GLOBAL ID：201502214423967404 整理番号：15A0943056

モデル予測制御とスライディングモード制御による四輪操舵駆動車両のロバスト経路追従制御

Robust Path Tracking Control for Four-wheel Driving and Steering Vehicles Using Model Predictive Control and Sliding Mode Control

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著者 (3件)： , ,
資料名：
巻： 51 号： 7 ページ： 484-493 (J-STAGE) 発行年： 2015年
JST資料番号： S0104A ISSN： 0453-4654 CODEN： KJSRA 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

モデル予測制御(MPC)とスライディングモード制御(SMC)を組み合わせることで,タイヤ摩擦円を考慮した上で運動性能とロバスト性を両立する経路追従制御器を提案した。時間軸状態制御形を用いて経路追従制御としての定式化を行ない,MPCによる経路追従のための制御入力をSMCにおける理想状態とすることで,外乱などの影響を抑制した。SMCの入力の大きさをMPCで陽に考慮して,摩擦円を超える過大な入力を指令することを防ぎ,所望の運動性能とロバスト性を両立した。提案した制御器の性能を検証するために,自動車技術会と計測自動制御学会のベンチマーク問題の運動性能を検証するタスクに外乱を加えた条件で,シミュレーションを行なった。このシミュレーションを通じて,提案制御器が,タイヤ力の飽和により目標状態を実現できない際にも摩擦円を超えない範囲で高い制御性能を実現することを示した。

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システム同定 , システム設計・解析 , 走行装置

引用文献 (22件)：

1) K. Ito, T. Fujishiro, K. Kanai and Y. Ochi: Stability Analysis of Automatic Lateral Motion Controlled Vehicle with Four Wheel Steering System, American Control Conference 1990, 801/808 (1990)
2) E. Ono, Y. Hattori, Y. Muragishi and K. Koibuchi: Vehicle Dynamics Integrated Control for Four-wheel-distributed steering and four-wheel distributed traction/braking systems, Journal of Vehicle System Dynamics, 44-2, 139/151 (2006)
3) A.P. Aguiar and J.P. Hespanha: Trajectory-Tracking and Path-Following of Underactuated Autonomous Vehicles With Parametric Modeling Uncertainty, IEEE Transaction on Automatic Control, 52-8, 1362/1379 (2007)
4) 岡島,浅井,川路:経路追従問題における最適速度制御,計測自動制御学会論文集,43-3, 1/9 (2006)
5) M. Sampei, T. Tamura, T. Kobayashi and N. Shibui: Arbitrary Path Tracking Control of Articulated Vehicles Using Nonlinear Control Theory, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 3-1, 125/131 (1995)

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