半掛牽引車以其裝載量大、效率高、專用化等優(yōu)點(diǎn)在公路貨物運(yùn)輸中起到了至關(guān)重要的作用。但是由于其自身結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量大、重心高及鉸接點(diǎn)處相互耦合的特點(diǎn),導(dǎo)致半掛牽引車在自動(dòng)駕駛過(guò)程中很容易發(fā)生折疊等不穩(wěn)定的危險(xiǎn)狀況。其次,半掛牽引車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)由感知、規(guī)劃和控制三部分組成,而車輛的軌跡跟蹤控制是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛控制的重要基礎(chǔ)�；谝陨显�,本文以半掛牽引車的軌跡跟蹤控制問(wèn)題為核心,推導(dǎo)出了反應(yīng)車輛狀態(tài)的力學(xué)模型,提出了合適的控制策略,給出了防止失穩(wěn)的控制方法,以期在實(shí)現(xiàn)半掛牽引車軌跡跟蹤控制的同時(shí)避免不穩(wěn)定狀態(tài)的發(fā)生。首先,為解決半掛牽引車的軌跡跟蹤控制問(wèn)題,推導(dǎo)出了半掛牽引車的力學(xué)模型,包括運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型。其中運(yùn)動(dòng)學(xué)模型用來(lái)描述半掛牽引車在低速工況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和軌跡跟蹤控制器設(shè)計(jì);動(dòng)力學(xué)模型用來(lái)描述半掛牽引車高速工況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和側(cè)向穩(wěn)定性控制器設(shè)計(jì)。其次,針對(duì)半掛牽引車的倒車入庫(kù)防折疊軌跡跟蹤控制問(wèn)題,分析了其在倒車時(shí)的折疊狀態(tài)并求出了不發(fā)生折疊的最大鉸接角。利用運(yùn)動(dòng)學(xué)模型求出用于軌跡跟蹤控制的倒車誤差模型,結(jié)合模型預(yù)測(cè)控制設(shè)計(jì)軌跡跟蹤控制器,并將防折疊約束加入到控制器中,通過(guò)對(duì)比倒...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 半掛牽引車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外半掛牽引車研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)半掛牽引車研究現(xiàn)狀
    1.3 半掛牽引車力學(xué)模型研究
    1.4 半掛牽引車控制問(wèn)題研究
    1.5 本文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 半掛牽引車力學(xué)模型建立
    2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型建立
    2.2 動(dòng)力學(xué)模型建立
    2.3 本章小結(jié)
3 基于運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的倒車防折疊控制
    3.1 倒車入庫(kù)問(wèn)題研究
        3.1.1 臨界鉸接角的確定
        3.1.2 防止碰撞的約束確定
    3.2 防折疊控制器設(shè)計(jì)
        3.2.1 半掛牽引車倒車誤差模型
        3.2.2 模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
    3.3 倒車入庫(kù)仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于動(dòng)力學(xué)模型的縱向和側(cè)向協(xié)調(diào)控制
    4.1 半掛牽引車側(cè)向動(dòng)力學(xué)模型建立
        4.1.1 側(cè)向動(dòng)力學(xué)模型
        4.1.2 參考軌跡的確定
    4.2 縱向和側(cè)向協(xié)調(diào)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 基于MPC的側(cè)向控制器設(shè)計(jì)
        4.2.2 基于SMC的縱向控制器設(shè)計(jì)
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
5 半掛牽引車在換道工況下的側(cè)向穩(wěn)定性控制
    5.1 半掛牽引車換道控制器模型
    5.2 換道控制器設(shè)計(jì)
        5.2.1 換道軌跡跟蹤控制器設(shè)計(jì)
        5.2.2 側(cè)向穩(wěn)定性控制器設(shè)計(jì)
    5.3 換道仿真分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3938449