摘要
针对发生执行器攻击现象的自主无人车辆(AUV)路径跟踪控制问题,提出一种基于模糊滑模变结构的鲁棒安全控制设计方法。根据AUV的动力学行为建立了基于状态空间的路径跟踪控制模型,利用滑动模态对执行器攻击信号的不变性,设计了一种积分型滑模安全控制策略,通过选取合适的Lyapunov函数,推导出发生执行器攻击情形下AUV路径跟踪控制的稳定性和前轮转角控制增益。进一步,通过结合模糊控制规则设计了可自适应调节的切换项增益,利用MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真实验平台验证所提控制策略的有效性。结果表明:相较于执行器攻击下,车速为72 km/h,在单移线和双移线2种工况下,路径跟踪最大误差分别减少5.6%、6.2%,方向盘转角减少73.9%、75.4%,质心侧偏角减少249.9%、213.9%。该控制策略能够增加AUV路径跟踪过程中的鲁棒性,保证良好的路径跟踪性能。
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