基于μ控制理论的汽车横向主动避撞系统研究

王潍，袁朝春，何友国

(江苏大学 汽车工程研究院，江苏 镇江212013)

0 引言

汽车保有量的快速增长，给道路交通压力和道路交通安全提出了巨大的挑战，发展先进的汽车主动安全系统是现代道路交通的迫切需求[1-2]。汽车主动安全系统中的重要环节是汽车的主动避撞系统的研究与开发。汽车主动避撞系统主要包括纵向和横向主动避撞系统。纵向主动避撞控制主要通过对节气门和制动执行器的切换及协调来实现对期望加速度的精确跟随。但是由于外界环境的多变性和汽车结构的复杂性，造成纵向主动避撞系统制动安全距离大于实际两车距离，从而产生制动距离不足的危险[3-4]，此时就需要以转向执行器为控制对象的横向主动避撞系统来执行避撞动作。

横向主动避撞系统是一个智能综合系统，它包含：环境探测、路径计算、运动控制等方面。其中运动控制作为主动避撞系统中功能实施部分，其性能的好坏直接影响系统的性能[5]。目前，一般采用滑模控制、H控制和参数自适应控制来解决存在不确定性的汽车动力学系统。Doyle.JC博士发表文章将H问题归纳为求解两个Riccta方程[6]。由于H控制理论能够保证不确定系统在最坏情况下的鲁棒性，因此H控制理论有了较大的发展。但是在实际控制器设计中，系统的摄动一般分散在几个地方，而H控制方法将多个摄动综合起来进行统一解决，将会产生保守的结果[7-8]。1982年Doyle提出了μ控制理论的概念[9]，认为任何分散的不确定性都可以集中成一个结构大小已知的对角矩阵。……