基于车间通信的车辆防碰撞编队控制算法研究

发布时间：2024-03-16 10:10

　　随着如今国内机动车保有量的急剧升高,交通拥堵问题愈发严重,对人们的工作生活造成了极大的影响。而近年来,车联网技术受到国内外汽车行业的关注,这是未来智能交通领域发展的必然趋势。利用车间通信技术对车辆进行智能防碰撞编队控制可以使车辆间距、车辆速度更加合理,提高道路利用率和车辆的通行效率。本文主要对车辆编队的队形形成问题、队形保持问题以及在编队过程中可能出现的碰撞问题进行了研究,提出了问题的解决方案,即设计基于车间通信的车辆防碰撞编队控制算法实现对车辆的动态控制,达到预定的控制目标。本文主要内容如下:首先,选取车辆的“自行车”模型作为运动学模型,通过对模型的分析得到车辆的纵向速度、横向速度与前轮转角的关系。结合跟随领航者的编队算法模型,得到领航者的中心轴与两车中心连线间夹角的数学关系式。最后经过公式的求导变换得到了车辆编队的误差模型。然后,以车辆编队的误差模型为理论根据,设计了反馈线性控制算法。针对反馈线性控制算法对模型以及参数的精度要求较高,且在实际情况下难以满足要求的问题,设计了基于变量估计值原理的自适应反馈线性控制算法。考虑到此编队控制算法需要准确获得领航车辆的速度、航向角等运动状态信...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1车联网的对象和信息目前，我国正在全力推动智能网联汽车行业的发展，旨在依托车联网技术将我国建设成为世界范围内的汽车强国，使国内交通系统向智能化迈进

智能网联汽车行业的发展车强国，使国内交通系统业的发展，作为物联网技联网新兴产品需求，同时上首次提出了“互联网+的技术改造，这也为车柱产业，与百姓生活密切以解决大量的就业问题，“互联网+汽车”的新型方面也有一定的带动作5亿辆，如果将所有车辆网络中传输[7]，信息的实系统安全的保障....

图1.2美国交通部V2V研究项目RajaSengupta提出了协同碰撞预警系统的概念，并给出了协同碰撞预警系统

于智能交通系统中车辆间相互的信息通讯，它的通信距离适中，满足交通系统中的一般工况，并且可以进行高速的数据传输，具有传输时延短、可靠性高的特点[17]，在道路交通发生紧急情况时，可以起到十分重要的作用。例如，当某路段发生交通事故，或是某辆汽车发生机械故障而不得不临时停靠时，经过此处....

图2.1车辆自行车模型

辆实现动态控制的前提是掌握车辆的运动规律特性，建立车此基础上，选取适当的控制算法作为理论依据，即可控制预后轮提供动力，前轮控制方向且质量分布均匀的车辆作为控动特性，并选取车辆的“自行车”模型作为其运动学模型，度、横向速度与前轮转角的关系。结合跟随领航者的编队算达式的求导变换，得到....

图2.2跟随领航者模型

ω分别是跟随车和领航车的横向速度。由图2.2中变量之间的几何关系可知：lω=α+πθ………………………………（2.6）将领航车与跟随车之间的相对距离L分解为x轴和y轴方向上的分量xL和yL，可得到：22xyL=L+L……………………………....

本文编号：3929501