杜文龙 陈 俐 刘文通 陈 峻

1.上海交通大学动力装置与自动化研究所，上海，2002402.上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海，200240

0 引言

线控转向技术是自动驾驶汽车实现路径跟踪与避障避险的关键技术之一。与传统汽车转向系统不同，线控转向系统取消了从转向盘到转向车轮的机械连接，使用转向电机控制车轮转角，具有结构紧凑、布置方案灵活且更易于实现集成控制等优点[1-2]。

线控转向控制须快速、高精度地实现期望车轮转角，但是，由于信号传输、转向执行器的机械间隙、摩擦等原因，线控转向系统存在响应延迟。延迟使得控制系统的调节时间变长，超调量增大，严重时引起振荡甚至失稳[3]。为了改善线控转向系统的动态性能，有必要设计对延迟具有补偿效果的控制策略。

近年来，线控转向系统中的延迟问题逐渐引起关注。文献[4]的研究表明，网络传输延迟超过一个通信周期的概率大于10%将引起线控转向系统功能失效；文献[5]研究发现，当延迟大于50 ms时采用比例微分控制的研究线控转向系统失稳。为了消除延迟对线控转向系统转角跟踪性能的影响，文献[6]针对转向系统的信号传输和执行器响应延迟，提出了线性矩阵不等式镇定方法，仿真表明镇定性能得到改善，但是该文献并未提及跟踪性能。文献[7]限定通信延迟的大小和变化率的边界值，研究了鲁棒模糊控制策略，给出了以线性矩阵不等式描述的鲁棒跟踪稳定条件，但求解计算量较大。……