發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 07:31

【摘要】：在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,CACC借助特定的通信功能實(shí)現(xiàn)車輛之間、車輛與路側(cè)單元之間的數(shù)據(jù)交互,并通過融合單車傳感器數(shù)據(jù)與隊(duì)列共享數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)隊(duì)列巡航控制。本文從CACC通信需求、控制策略及優(yōu)化、性能集成測(cè)試三個(gè)方面,開展了系統(tǒng)的理論建模和仿真驗(yàn)證。論文主要工作如下:(1)為提高CACC通信安全性和可靠性,從子系統(tǒng)通信過程入手,給出了勻制動(dòng)情況下的隊(duì)列安全距離計(jì)算方法,并在此基礎(chǔ)上對(duì)通信實(shí)時(shí)性需求進(jìn)行分析。提出了基于最大通信距離的RSU位置策略,給出最佳的擺放范圍。(2)設(shè)計(jì)了分層式CACC系統(tǒng)控制器,建立起實(shí)際加速度與期望加速度的頻域關(guān)系,簡(jiǎn)化下層動(dòng)力模型的建模過程。在已有的可變跟車時(shí)距策略的基礎(chǔ)上,引入與前車速度相關(guān)的調(diào)節(jié)因子,改善啟動(dòng)工況下系統(tǒng)波動(dòng)性。提出勻變速狀態(tài)下的期望加速度計(jì)算方法以及在距離參數(shù)丟失時(shí)的臨時(shí)控制策略,提高了系統(tǒng)安全性。(3)針對(duì)車輛縱向加速度控制的不足,創(chuàng)新設(shè)計(jì)了基于PBPPID的加速度優(yōu)化控制方法。通過在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中并行加入PID控制,使得實(shí)際加速度的平均誤差穩(wěn)定在0.35m/s~2以下,極限工況下的調(diào)節(jié)時(shí)間減少50%。通過分析加速度和加速度變化率對(duì)舒適度影響,設(shè)計(jì)了基于模糊控制理論的舒適度調(diào)節(jié)器,優(yōu)化CACC上層輸出,使得啟動(dòng)工況下的期望加速度均方差值僅為優(yōu)化前的15%,提高了運(yùn)行舒適度。(4)自主搭建了基于駕駛模擬仿真平臺(tái)的CACC仿真系統(tǒng),并在三種特定工況下對(duì)其綜合性能進(jìn)行集成測(cè)試。結(jié)果表明,本文的CACC系統(tǒng)能夠迅速修正速度偏差,減少不良路況下的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間,緊急制動(dòng)工況下,跟車間距誤差低于10m,極大地提高行駛安全性。與傳統(tǒng)ACC系統(tǒng)相比,CACC系統(tǒng)突破了傳感器精度限制,降低了系統(tǒng)滯后性,穩(wěn)態(tài)跟車時(shí)的速度波動(dòng)誤差低于0.1m/s,因此能夠更好地完成巡航任務(wù)。
【圖文】：

圖 2.9 最大間隔時(shí)間與速度的關(guān)系曲線Fig.2.9 Relationship between maximum interval time and vehicle speed著車速的增加，系統(tǒng)能夠容忍的通信間隔越來越小，當(dāng)隊(duì)列速度大于求 TR≤ 2.6s。2.4）和式（2.7）得：0 TR hAt d RT t tD （ ）一步地，繪制安全距離與最大間隔時(shí)間的關(guān)系曲線，由式（2.8）可繪最大間隔時(shí)間的關(guān)系曲線，如圖 2.10 所示。

圖 2.9 最大間隔時(shí)間與速度的關(guān)系曲線Fig.2.9 Relationship between maximum interval time and vehicle speed隨著車速的增加，系統(tǒng)能夠容忍的通信間隔越來越小，當(dāng)隊(duì)列速度大于 4要求 TR≤ 2.6s。（2.4）和式（2.7）得：0 TR hAt d RT t tD （ ）進(jìn)一步地，繪制安全距離與最大間隔時(shí)間的關(guān)系曲線，由式（2.8）可繪制與最大間隔時(shí)間的關(guān)系曲線，，如圖 2.10 所示。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U495

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2689514