【摘要】：自主車輛隊(duì)列控制是緩解道路擁堵、降低交通事故、減輕環(huán)境污染、提升公路系統(tǒng)運(yùn)行效率及安全性的一種重要途徑。本文根據(jù)自主車輛隊(duì)列控制研究的發(fā)展現(xiàn)狀、工程實(shí)際應(yīng)用的基本要求及存在的主要問題,分別討論了不確定運(yùn)行阻力情況下、受限狀況下和基于位置信息的自主車輛隊(duì)列控制問題,通過構(gòu)建自主車輛隊(duì)列控制的數(shù)理模型,針對不同約束條件下的協(xié)同控制模型進(jìn)行校正與優(yōu)化,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的協(xié)同控制算法,并通過仿真實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證所提算法的有效性及穩(wěn)定性。本論文的主要工作和取得的研究成果有以下幾個(gè)方面:1.分析了自主車輛運(yùn)行過程中的行駛阻力,考慮了不確定運(yùn)行阻力對自主車輛隊(duì)列的干擾,構(gòu)建了自主車輛隊(duì)列模型,基于自適應(yīng)滑�？刂评碚�,設(shè)計(jì)自主車輛隊(duì)列自適應(yīng)滑模控制算法,實(shí)現(xiàn)了不確定性車輛運(yùn)行阻力參數(shù)的自適應(yīng)辨識,使得本文提出的控制器可以在不確定運(yùn)行阻力的干擾下,實(shí)現(xiàn)自主車輛隊(duì)列對給定的速度-距離跟蹤控制;在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步討論了時(shí)變運(yùn)行阻力下的自主車輛編隊(duì)問題,并提出相應(yīng)的協(xié)同控制方法,設(shè)計(jì)了時(shí)變運(yùn)行阻力干擾下的自主車輛隊(duì)列自適應(yīng)滑�？刂破�,實(shí)現(xiàn)了對時(shí)變運(yùn)行阻力參數(shù)界值的自適應(yīng)辨識,使得所設(shè)計(jì)的控制器能夠?qū)崿F(xiàn)對給定速度-距離曲線的跟蹤控制。最后,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所提算法的有效性及穩(wěn)定性。2.考慮了控制輸入飽和及車輛速度受限下的自主車輛隊(duì)列控制問題,提出反飽和補(bǔ)償信號用于補(bǔ)償控制輸入飽和時(shí)產(chǎn)生的誤差累積。首先為車輛隊(duì)列模型加入控制輸入限定條件,結(jié)合反飽和補(bǔ)償信號,優(yōu)化自主車輛隊(duì)列模型�；谧赃m應(yīng)滑�？刂评碚�,設(shè)計(jì)自主車輛隊(duì)列抗飽和自適應(yīng)滑�？刂扑惴�,實(shí)現(xiàn)了在控制輸入飽和情況下的自主車輛隊(duì)列控制;在此基礎(chǔ)上,考慮了車輛速度受限情況,依據(jù)前文的反飽和補(bǔ)償思想,優(yōu)化自主車輛隊(duì)列模型,使其同時(shí)包含控制輸入飽和車輛速度受限的特性,并設(shè)計(jì)了自主車輛隊(duì)列抗飽和自適應(yīng)滑�？刂扑惴�,實(shí)現(xiàn)自主車輛隊(duì)列對給定的速度-距離跟蹤控制。最后,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所提算法的有效性及穩(wěn)定性。3.為了減少自主車輛隊(duì)列的通訊負(fù)載,考慮僅基于位置信息的自主車輛隊(duì)列控制。首先,基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對不確定運(yùn)行阻力通過RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),優(yōu)化了自主車輛隊(duì)列模型,實(shí)現(xiàn)了車輛運(yùn)行阻力的自學(xué)習(xí),并進(jìn)一步提出了自主車輛隊(duì)列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)滑�？刂破�,實(shí)現(xiàn)了在車輛運(yùn)行阻力無法精確建模情況下的自主車輛隊(duì)列控制,所設(shè)計(jì)的控制器能夠?qū)崿F(xiàn)對給定的速度-距離曲線進(jìn)行跟蹤控制;在此基礎(chǔ)上,為了避免控制器對信息量需求帶來的傳感器負(fù)載及通信過載問題,采用高階滑模觀測器,通過位置信息對速度及加速度信息進(jìn)行觀測,簡化了控制器所需信息,提出了基于位置信息的神經(jīng)自適應(yīng)滑模控制器,實(shí)現(xiàn)了僅基于車輛位置信息的自主車輛隊(duì)列控制。最后,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所提算法的有效性及穩(wěn)定性。
【圖文】：

[35][36]等，具體形式如圖1.2所示。文獻(xiàn)[16]基于PF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，，考慮具有時(shí)滯影響的車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型，提供了一種利用自適應(yīng)滑模對 ACC 系統(tǒng)進(jìn)行評估的方法。文獻(xiàn)[18]基于 PLF 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，車輛從前車接收位置、速度信息，提出一種分布式控制算法，實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)跟蹤，保證了系統(tǒng)隊(duì)列穩(wěn)定性。文獻(xiàn)[26]展示了如何將 BD 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型化為哈密頓系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了控

所示)，旨在減少車
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP273;U463.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2675710