本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)化自主車隊的建模與控制

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【摘要】：網(wǎng)絡(luò)化自主車隊系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)之一,能夠有效的解決交通堵塞、環(huán)境污染和交通事故等惡劣后果,提高智能交通系統(tǒng)的運(yùn)行速率和安全性。本文針對網(wǎng)絡(luò)化自主車隊系統(tǒng)中存在的通信限制對車隊的影響展開研究。主要研究內(nèi)容如下：1.針對車輛間通信存在時變延時、丟包、亂序以及數(shù)據(jù)包異步問題的前車跟隨策略的網(wǎng)絡(luò)化自主車隊系統(tǒng),設(shè)計了新穎的SDP機(jī)制和構(gòu)建了離散化的車隊控制系統(tǒng)模型,獲得了能夠保證車隊漸近穩(wěn)定性的條件和控制器的設(shè)計方法。2.使用領(lǐng)頭車-前車跟隨策略和改進(jìn)了的SDP機(jī)制,同時處理所獲得的領(lǐng)頭車和直接前車的狀態(tài)信息,解決了上述所提出的網(wǎng)絡(luò)受限問題。通過求解多目標(biāo)H_∞綜合問題,獲得跟隨車輛穩(wěn)定和整個車隊隊列穩(wěn)定的條件。3.針對網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)自主車隊中存在的信道受限問題進(jìn)行研究,構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)自主車隊模型,并提出了動態(tài)調(diào)度的方法解決信道受限問題。通過Lyapunov定理和頻域分析法,給出了車輛漸近穩(wěn)定和車隊隊列穩(wěn)定的條件及相應(yīng)保性能控制器的設(shè)計方法。4.綜合考慮多種通信限制,給出基于事件的調(diào)度與控制的協(xié)同設(shè)計方法。將自主車隊的保性能和魯棒控制問題,轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式求解的最優(yōu)問題。通過求解該最優(yōu)問題,得到自主車隊系統(tǒng)全局一致穩(wěn)定的條件。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)絡(luò)化自主車隊 通信受限 數(shù)據(jù)處理機(jī)制 異構(gòu)自主車隊 動態(tài)調(diào)度 協(xié)同設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6;U495;TP273
【目錄】：

• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究的背景和意義11-12
• 1.2 網(wǎng)絡(luò)化自主車隊系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-18
• 1.3 本文的主要工作和內(nèi)容安排18-19
• 1.4 符號說明19-21
• 第2章 SDP處理機(jī)制下網(wǎng)絡(luò)化自主車隊控制21-47
• 2.1 前車跟隨策略的自主車隊建模22-29
• 2.1.1 單個車輛的動態(tài)模型22-24
• 2.1.2 自主車隊模型24-28
• 2.1.3 控制目標(biāo)28-29
• 2.2 車隊穩(wěn)定性分析29-39
• 2.3 數(shù)值仿真與實驗39-45
• 2.3.1 數(shù)值仿真39-43
• 2.3.2 Arduino車隊實驗43-45
• 2.4 本章小結(jié)45-47
• 第3章 領(lǐng)頭車-前車跟隨策略的網(wǎng)絡(luò)化自主車隊H_∞控制47-60
• 3.1 領(lǐng)頭車-前車跟隨策略的自主車隊模型47-50
• 3.2 多目標(biāo)H_∞控制的綜合問題50-53
• 3.3 仿真與實驗53-59
• 3.3.1 數(shù)值仿真53-58
• 3.3.2 Arduino車隊實驗58-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第4章 信道受限的網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)車隊控制與動態(tài)調(diào)度60-77
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)自主車隊模型60-65
• 4.1.1 網(wǎng)絡(luò)化異構(gòu)車隊模型61-64
• 4.1.2 控制目標(biāo)64-65
• 4.2 車隊穩(wěn)定性分析65-71
• 4.2.1 保性能控制器設(shè)計65-67
• 4.2.2 隊列穩(wěn)定性分析67-69
• 4.2.3 通信序列設(shè)計69-70
• 4.2.4 車隊控制算法70-71
• 4.3 數(shù)值仿真與實驗71-76
• 4.3.1 數(shù)值仿真71-75
• 4.3.2 Arduino車隊實驗75-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 第5章 基于事件的網(wǎng)絡(luò)化自主車隊調(diào)度與控制協(xié)同設(shè)計77-97
• 5.1 基于事件調(diào)度與控制的車隊模型77-86
• 5.1.1 車輛的動態(tài)模型78
• 5.1.2 基于事件傳輸和通信時延的車載網(wǎng)模型78-79
• 5.1.3 車載網(wǎng)的介質(zhì)訪問約束模型79-85
• 5.1.4 控制目標(biāo)85-86
• 5.2 基于事件的調(diào)度與控制協(xié)同設(shè)計86-91
• 5.3 數(shù)值仿真與實驗91-95
• 5.3.1 數(shù)值仿真91-94
• 5.3.2 Arduino車隊實驗94-95
• 5.4 本章小結(jié)95-97
• 第6章 總結(jié)與展望97-99
• 6.1 總結(jié)97-98
• 6.2 展望98-99
• 參考文獻(xiàn)99-107
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文107-108
• 致謝108-109
• 作者簡介109

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1037915