AGV 小车的“导航系统”里说的自适应控制，本质是在车辆参数、地面摩擦、载荷、轮胎打滑、传感器漂移等不断变化的情况下，让底盘还能稳定、准、快地跟踪路线与速度，不至于一换地面/一加重就跑偏、摆动、甚至振荡。

　　1) 为什么 AGV 导航需要自适应控制?

　　载荷变化：空车/满载惯量差很大，转弯、刹车响应不同

　　摩擦变化：环氧地坪、瓷砖、粉尘、湿滑导致轮胎侧偏/打滑

　　轮径/轮距误差与磨损：里程计模型漂移，长距离累积误差

　　坡度/地面不平：等效扰动改变

　　执行器变化：电机温升、减速箱背隙、驱动限制导致动态变慢或非线性变强

　　传统做法是“调一个 PID 适配所有”，但在这种变化下很难兼顾：要么保守慢吞吞，要么快了就超调、抖动、蛇形。

　　2) 自适应控制在导航系统里具体管什么?

　　定位与状态估计(融合里程计、IMU、激光/视觉/二维码/磁条等)

　　路径跟踪/轨迹跟踪控制(控制横向：方向/角速度;纵向：速度/加速度)

　　底盘执行控制(轮速闭环、电机电流/扭矩、差速或舵轮机构)

　　自适应控制最常出现的位置是 第 2、3 层：

　　轨迹跟踪层：根据当前误差与工况变化，在线调整控制增益或模型参数，减少横向误差、角度误差、抖动

　　底盘层：在线估计电机/传动延迟、摩擦扰动，增强速度环/角速度环的鲁棒性

　　3) 常见的自适应方案：

　　A. 自适应 PID / 增益调度(工业落地最多)

　　不是“学术自适应”，但最实用：

　　根据 速度 v、曲率 κ、载荷、地面摩擦指标、误差大小，在线切换或连续调整 Kp,Ki,KdKp, Ki, KdKp,Ki,Kd

　　例如：高速+小曲率时增益更温和，低速+大曲率时增强转向跟踪能力

　　优点：实现简单、可解释、容易过安规;缺点：对极端工况需要覆盖规则，调参工作量不小。

　　B. 自适应前馈 + 反馈(“跟得准”关键)

　　路径跟踪常用结构：

　　前馈：根据路径曲率给出期望角速度/转向量(理想模型下不需要误差也能走圆)

　　反馈：纠偏用(横向误差、航向误差)

　　自适应常用于前馈：在线估计“曲率→转向/角速度”的比例系数(受轮径、摩擦、载荷影响)，让同样曲率下的转向更准。

　　C. MRAC(模型参考自适应控制)

　　给一个“希望系统表现成什么样”的参考模型，控制器参数在线更新，使真实系统逼近参考模型。

　　适合：车辆动态变化明显(载荷、摩擦)且你能给出简化模型;

　　难点：稳定性分析与参数投影/饱和处理，工程上要防参数飘。

　　D. 自适应 MPC(带约束的自适应轨迹跟踪)

　　MPC 的优势是能把速度/加速度/角速度/转角限制、避障/跟踪权重统一起来。自适应做法是在线更新模型参数(如轮胎侧偏等效系数、执行器延迟)或在线更新权重。

　　适合：对“平滑、不过限、贴边”要求高的场景(窄巷道、货架旁)。

　　成本：算力与实现复杂度更高，需要良好状态估计。

　　E. 扰动观测器 DOB / ESO(把未知当扰动估计出来)

　　很多 AGV 的不确定性可以“等效成扰动”：地面阻力变化、坡度、摩擦变化、外力碰撞。

　　DOB/ESO 在线估计扰动并补偿，常用于速度环、角速度环，效果往往立竿见影：更稳、更抗干扰。

　　F. L1 自适应 / 鲁棒自适应(追求快速适应同时保稳定)

　　更偏高级控制：通过滤波结构把快速参数变化与控制输入解耦，工程上适合“动态变化快但不能抖”的场景。实现门槛较高，但在一些高速移动平台上很有价值。

　　4) 在 AGV 路径跟踪里，自适应通常怎么“用起来”?

　　以常见的“差速/四轮差速”AGV 为例，跟踪误差常用：

　　横向误差 eye_yey

　　航向误差 eθe_\thetaeθ

　　速度误差 eve_vev

　　一个实用落地套路(不依赖复杂学术推导)：

　　基础控制器先能跑稳：如 Pure Pursuit / Stanley / LQR / 简化 MPC

　　把不确定性分解：

　　慢变化(轮径、载荷惯量)→ 参数自适应/增益调度

　　快变化(打滑、坡度、外力)→ 扰动观测与补偿

　　加入工况识别指标(可选但很有效)：

　　轮速与 IMU 加速度不一致 → 疑似打滑

　　横向误差持续增大且角速度输出已饱和 → 摩擦不足或模型偏差

　　在线调整：

　　打滑时：降低期望角速度/加速度上限，增大稳定项权重

　　载荷大时：纵向加速度指令更保守，速度环增益相应调整

　　模型偏差时：更新曲率前馈系数、角速度环等效增益

　　5) 工程落地最容易踩的坑

　　把定位误差当控制问题：定位漂了，再强的自适应也只会“追着错位置跑”

　　参数更新太快导致抖动：自适应律需要限幅、滤波、投影(保证在合理范围内)

　　执行器饱和不处理：角速度/转角/轮速到顶后，误差还在积累，会引发积分饱和、回弹振荡

　　打滑时仍强行跟踪：应进入“牵引力受限模式”(降速、降曲率响应、限制角加速度)

　　只看平均误差，不看峰值与稳定性：AGV 更怕瞬时超界碰货架

　　6) 评价指标：怎么判断自适应“真有用”?

　　建议至少看这些：

　　横向误差峰值与 95 分位(贴边能力)

　　航向误差峰值(转弯稳定性)

　　角速度/转角指令是否抖动(舒适性与机械寿命)

　　饱和次数与饱和持续时间(是否经常“顶死”)

　　换载荷/换地面后的参数收敛时间(适应速度)

　　低摩擦工况下是否能安全降级(安全策略有效性)