多智能小車的網(wǎng)絡(luò)化跟隨控制設(shè)計(jì)與平臺實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-10 07:24
由于汽車保有量的不斷攀升,道路交通堵塞的情況越發(fā)嚴(yán)重,車輛跟隨控制能有效改善道路的通行能力并提升車輛運(yùn)行的安全性。近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛躍發(fā)展,車載自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)漸漸成為車輛間信息交互的有效途徑。同時(shí),車輛間車載網(wǎng)絡(luò)的使用引入復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)動態(tài)約束,如時(shí)延和丟包等,這些網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)約束會影響甚至破壞系統(tǒng)性能。目前,車輛間網(wǎng)絡(luò)的主要功能是車輛速度、位置、路況等信息的載體,旨在通過網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營監(jiān)測和實(shí)時(shí)調(diào)度,減少交通堵塞和交通事故的發(fā)生。然而,有關(guān)基于車載自組織網(wǎng)絡(luò)的車輛跟隨控制研究較少。一方面,很難構(gòu)建和模擬車輛間的無線通信環(huán)境,特別是車輛控制系統(tǒng)和通訊協(xié)議的軟硬件設(shè)計(jì)。另一方面,考慮復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)約束下控制算法的設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)現(xiàn)也具有一定的挑戰(zhàn)。針對上述難題,本文研究內(nèi)容包括:(1)研發(fā)一套智能小車硬件系統(tǒng),該系統(tǒng)集紅外漫射傳感器模塊、加速度傳感器模塊、光電傳感器模塊和超聲波傳感器模塊等多傳感器于一體,實(shí)現(xiàn)車輛相關(guān)信息的采集功能。同時(shí),選擇安全性高、成本低的ZigBee作為智能小車間通訊協(xié)議。詳細(xì)分析ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立過程和Z-Stack協(xié)議棧的移植機(jī)制,建立基于Z-Stack協(xié)議棧...
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究工作及組織結(jié)構(gòu)
第二章 智能小車設(shè)計(jì)及其網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建
2.1 智能小車硬件設(shè)計(jì)
2.1.1 速度測量模塊
2.1.2 測距模塊
2.1.3 加速度測量模塊
2.1.4 驅(qū)動電路模塊
2.1.5 紅外漫反射傳感器模塊
2.1.6 無線通訊節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)
2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建
2.2.1 ZigBee協(xié)議簡介及特點(diǎn)
2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立
2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的地址分配
2.2.4 TI Z-Stack協(xié)議棧的移植機(jī)制
2.3 本章小結(jié)
第三章 多智能小車的網(wǎng)絡(luò)化跟隨系統(tǒng)建模與控制設(shè)計(jì)
3.1 多智能小車網(wǎng)絡(luò)化跟隨控制系統(tǒng)建模
3.1.1 單個(gè)智能小車模型
3.1.2 多智能小車網(wǎng)絡(luò)化跟隨控制模型
3.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及控制器設(shè)計(jì)
3.3 數(shù)值仿真
3.4 本章小結(jié)
第四章 多智能小車的ZigBee跟隨控制的算法實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)?zāi)M
4.1 跟隨控制算法在ZigBee協(xié)議下的實(shí)現(xiàn)
4.1.1 各個(gè)傳感器模塊的軟件設(shè)計(jì)
4.1.2 協(xié)調(diào)器程序?qū)崿F(xiàn)
4.1.3 智能小車程序?qū)崿F(xiàn)
4.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)M與分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 展望
附錄
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡況及聯(lián)系方式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車輛編隊(duì)協(xié)作路徑跟蹤控制[J]. 俞志英,郭戈. 控制工程. 2015(05)
[2]基于縮微智能車的車輛跟隨控制系統(tǒng)[J]. 玄建永,陸耿,王京春. 信息與控制. 2014(02)
[3]基于向量Liapunov函數(shù)的時(shí)滯車輛跟隨系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J]. 任殿波,張繼業(yè),孫林夫. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2007(04)
[4]基于Lyapunov函數(shù)方法的時(shí)滯車輛縱向跟隨控制[J]. 任殿波,張繼業(yè). 控制與決策. 2007(08)
[5]基于DSP的智能小車控制器的硬件設(shè)計(jì)[J]. 郝飛,陳麗娟. 福建電腦. 2007(05)
[6]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ZigBee[J]. 張治斌,王玉芬. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī). 2007(01)
[7]基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究[J]. 張宏鋒,李文鋒. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版). 2006(08)
[8]智能交通系統(tǒng)(ITS)共用信息平臺構(gòu)架及解決方案初步分析[J]. 史其信,鄭為中. 交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào). 2003(01)
博士論文
[1]自動化公路系統(tǒng)車輛縱橫向控制[D]. 任殿波.西南交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于模糊自適應(yīng)雙耦合滑模的車隊(duì)縱向控制[D]. 仝樂斌.大連海事大學(xué) 2017
[2]基于信息素的群體移動機(jī)器人控制系統(tǒng)研究[D]. 宋威.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號:2968313
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究工作及組織結(jié)構(gòu)
第二章 智能小車設(shè)計(jì)及其網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建
2.1 智能小車硬件設(shè)計(jì)
2.1.1 速度測量模塊
2.1.2 測距模塊
2.1.3 加速度測量模塊
2.1.4 驅(qū)動電路模塊
2.1.5 紅外漫反射傳感器模塊
2.1.6 無線通訊節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)
2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建
2.2.1 ZigBee協(xié)議簡介及特點(diǎn)
2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立
2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的地址分配
2.2.4 TI Z-Stack協(xié)議棧的移植機(jī)制
2.3 本章小結(jié)
第三章 多智能小車的網(wǎng)絡(luò)化跟隨系統(tǒng)建模與控制設(shè)計(jì)
3.1 多智能小車網(wǎng)絡(luò)化跟隨控制系統(tǒng)建模
3.1.1 單個(gè)智能小車模型
3.1.2 多智能小車網(wǎng)絡(luò)化跟隨控制模型
3.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及控制器設(shè)計(jì)
3.3 數(shù)值仿真
3.4 本章小結(jié)
第四章 多智能小車的ZigBee跟隨控制的算法實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)?zāi)M
4.1 跟隨控制算法在ZigBee協(xié)議下的實(shí)現(xiàn)
4.1.1 各個(gè)傳感器模塊的軟件設(shè)計(jì)
4.1.2 協(xié)調(diào)器程序?qū)崿F(xiàn)
4.1.3 智能小車程序?qū)崿F(xiàn)
4.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)M與分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 展望
附錄
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡況及聯(lián)系方式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車輛編隊(duì)協(xié)作路徑跟蹤控制[J]. 俞志英,郭戈. 控制工程. 2015(05)
[2]基于縮微智能車的車輛跟隨控制系統(tǒng)[J]. 玄建永,陸耿,王京春. 信息與控制. 2014(02)
[3]基于向量Liapunov函數(shù)的時(shí)滯車輛跟隨系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J]. 任殿波,張繼業(yè),孫林夫. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2007(04)
[4]基于Lyapunov函數(shù)方法的時(shí)滯車輛縱向跟隨控制[J]. 任殿波,張繼業(yè). 控制與決策. 2007(08)
[5]基于DSP的智能小車控制器的硬件設(shè)計(jì)[J]. 郝飛,陳麗娟. 福建電腦. 2007(05)
[6]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ZigBee[J]. 張治斌,王玉芬. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī). 2007(01)
[7]基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究[J]. 張宏鋒,李文鋒. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版). 2006(08)
[8]智能交通系統(tǒng)(ITS)共用信息平臺構(gòu)架及解決方案初步分析[J]. 史其信,鄭為中. 交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào). 2003(01)
博士論文
[1]自動化公路系統(tǒng)車輛縱橫向控制[D]. 任殿波.西南交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于模糊自適應(yīng)雙耦合滑模的車隊(duì)縱向控制[D]. 仝樂斌.大連海事大學(xué) 2017
[2]基于信息素的群體移動機(jī)器人控制系統(tǒng)研究[D]. 宋威.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號:2968313
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