一种基于内外双闭环控制的无人自行车航向轨迹跟踪方法

本发明公开基于内外双闭环控制的无人自行车航向轨迹跟踪方法。该方法中以非奇异终端滑膜控制器为内环控制，以PID控制器为外环控制器组成的内外环控制器。内环控制器中以无人自行车的侧向倾角的实际状态值与期望状态值作为误差来设计滑膜面，然后设计出控制律，主要实现侧向平衡；外环控制器中以无人自行车的航向角的实际状态值与期望状态值作为误差来设计PID控制器，主要对内环控制的补偿以及实现航向控制；然后结合内外环控制器的输出共同作用于无人自行车LPV模型中。本发明方法在本发明的创新控制架构中，外环PID控制器与内环非奇异终端滑模控制器协同作用，构建了精密的内外环调控体系。外环PID控制器凭借其对内环模型误差的精准补偿能力，有效削弱了因动力学模型精度局限而引起的扰动，显著提升了内环控制器的精度表现，并且加速了内环控制器的收敛进程。与此同时，内环非奇异终端滑模控制器以其卓越的动态响应特性，大幅度简化了控制器的参数调整过程，实现了调控性能与调参效率的双重飞跃，具有很强的工程意义。