[发明专利]一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法

权利要求书

1.一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，基于ATSM算法设计前照灯转角补偿控制器；S2，设计所述步骤S1中ATSM控制增益的自适应律；

S3，构造Lyapunov函数，对所设计的前照灯转角补偿控制器进行稳定性分析；

所述步骤S1的具体实现包括：

定义滑模变量s：

s＝δ-δ_i

其中：δ为前照灯目标转角，δ_i前照灯实际转角；

分别对滑模变量求一阶导数及二阶导数，得：

其中：D为正常数；

将滑模变量的一阶导数及二阶导数表示为：

控制输出为u：

式中：α为螺旋滑模控制增益。

2.根据权利要求1所述的一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法，其特征在于，所述步骤S1的前照灯转角补偿控制器能够使得前照灯实际转角与目标转角绝对误差在5°内。

3.根据权利要求1所述的一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法，其特征在于，所述步骤S2中ATSM控制增益的自适应律设计为：

其中，稳定性条件：

式中：k、ω、θ、μ、λ及α_t均为正常数。

4.根据权利要求1所述的一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法，其特征在于，所述步骤S3中构造的Lyapunov函数如下：

其中：

式中：β、α^*均为正常数。

5.根据权利要求4所述的一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法，其特征在于，步骤S3中对所述前照灯转角补偿控制器进行稳定性分析包括：证明在有限时间内收敛的方法以及证明在有限时间内收敛的方法。

6.根据权利要求5所述的一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法，其特征在于，所述证明在有限时间内收敛的方法如下：

将的表达式写为矩阵表达形式：

式中：

当满足0β2α^3/2，有

对求导得：

简化得：

建立不等式：

将不等式右边写为：

式中：

若使得α＞2D，则有：

即在有限时间内收敛。

7.根据权利要求6所述的一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法，其特征在于，证明在有限时间内收敛的方法如下：

的表达式写为：

利用不等式的原理，得：

式中：

进一步，当0≤t≤t_c时，有：

式中：t_c为有限收敛时间，故控制增益α是有界的；

而当时，增益α递减，直到重新满足，使得控制增益α是有界的；

由上述有界性分析可知，必存在一正数α^*，使得α-α^*＜0恒成立，因此有：

故系统目标函数能够在有限时间内收敛到零点附近。

8.根据权利要求7所述的一种基于ATSM的汽车自适应前照灯转角补偿控制方法，其特征在于，所述转角补偿控制器的稳定性条件为：