網(wǎng)聯(lián)化的智能汽車具有超距感知、信息共享的特點,相比于孤立的智能汽車,可以進一步提升交通性能�；谛畔⒐蚕淼膮f(xié)同控制是發(fā)揮智能網(wǎng)聯(lián)汽車優(yōu)勢的關(guān)鍵,依托云控平臺的集中式控制是一種協(xié)同控制的技術(shù)方案。然而由于多車之間求解空間互相耦合,隨著車群規(guī)模增長,計算量急劇增加�，F(xiàn)有優(yōu)化算法求解時間多為多項式復(fù)雜度,實時性無法保證。針對該問題,本文提出了一種基于車群系統(tǒng)約束解耦,適用于大規(guī)模智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同控制的同步并行計算方法;針對計算節(jié)點無法同步更新的并行計算網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了無需協(xié)同更新的異步并行算法,同時證明了算法的收斂性。首先,構(gòu)建了智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同控制的集中式優(yōu)化問題�；趫D論建立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車空間交互拓撲及云平臺并行計算網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。以此為基礎(chǔ),構(gòu)造車群系統(tǒng)沖突約束,并從個體全局路徑規(guī)劃與群體局部路徑跟蹤兩個層面入手建立目標函數(shù),將問題構(gòu)建為集中式有限時域最優(yōu)控制問題。其次,基于交替方向乘子法(ADMM)提出了求解集中式最優(yōu)控制問題的同步并行計算方法。利用泰勒展開對集中式優(yōu)化問題中的非凸約束進行處理,將問題近似為標準凸優(yōu)化問題;通過引入一致性約束,將問題構(gòu)建為一致性優(yōu)化問題;最后基于ADMM框架對問...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號對照表
第1章 引言
    1.1 研究背景與意義
    1.2 多車集中控制求解研究現(xiàn)狀
        1.2.1 直接求解方案
        1.2.2 序貫求解方案
    1.3 并行優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 分布式次梯度法(DSM)
        1.3.2 交替方向乘子法(ADMM)
        1.3.3 其他并行優(yōu)化算法
    1.4 本文研究工作
第2章 協(xié)同控制集中式建模
    2.1 網(wǎng)聯(lián)汽車交互關(guān)系及計算網(wǎng)絡(luò)
        2.1.1 網(wǎng)聯(lián)汽車交互關(guān)系建模
        2.1.2 云平臺并行計算網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
    2.2 協(xié)同控制問題構(gòu)建
        2.2.1 獨立全局路徑規(guī)劃
        2.2.2 集中式協(xié)同路勁跟蹤問題構(gòu)建
    2.3 本章小結(jié)
第3章 大規(guī)模協(xié)同控制同步并行計算方法
    3.1 優(yōu)化問題凸化
        3.1.1 避撞約束的線性化
        3.1.2 非線性模型的線性化
    3.2 耦合約束分解
        3.2.1 一致性優(yōu)化問題介紹
        3.2.2 一致性優(yōu)化問題構(gòu)建
    3.3 基于ADMM的并行求解算法
        3.3.1 ADMM具體介紹
        3.3.2 并行算法
        3.3.3 迭代停止條件及收斂性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 異步并行算法及收斂性分析
    4.1 網(wǎng)絡(luò)異步計算
    4.2 異步并行算法
        4.2.1 異步算法描述
        4.2.2 異步并行算法分析
    4.3 異步算法收斂性分析
        4.3.1 臨近點算法
        4.3.2 Douglas-Rachford 分解法
        4.3.3 收斂性證明
    4.4 本章小結(jié)
第5章 仿真與驗證
    5.1 仿真環(huán)境
    5.2 多車協(xié)同仿真
    5.3 同步算法性能仿真
        5.3.1 收斂性能測試
        5.3.2 計算效率測試
    5.4 異步算法性能仿真
        5.4.1 收斂性能測試
        5.4.2 計算效率測試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：3908150