在驾驶员与自动化系统双重循环结构下的间接共享转向控制

《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》：The indirect shared steering control under double loop structure of driver and automation

基于双环结构的人机协同间接转向控制研究

　　

摘要：

由于全自动驾驶车辆技术中存在关键缺陷，人机协作驾驶在当今的交通系统中仍然具有重要意义。与传统的共享控制结构不同，本文提出了一种双环结构，用于驾驶员与自动化系统之间的间接共享转向控制。与串联式间接共享控制相比，这种并行式间接共享控制将转向角度的权限分配系统纳入框架中，以合理分配相应的权重系数，并根据车辆的当前偏差和转向角度的精度输出最终的期望转向角度。此外，文中还加入了主动扰动抑制控制器（ADRC），以便快速准确地跟踪期望转向角度，并有效抑制内部和外部干扰（包括转向摩擦力矩、风速和地面干扰等）。通过三组双车道变换和蛇形行驶实验，我们验证了双环结构的优势。正如预期那样，仿真结果表明，双环结构能够有效减少由驾驶员或控制器引起的横向位移误差，显著提高跟踪精度，并在驾驶员或控制器出现驾驶误差时保持良好的轨迹跟踪性能。