基于多前车信息的CACC车间时距与上层控制策略优化研究

发布时间：2024-03-18 21:01

　　在车联网环境下,协同式自适应巡航系统借助车车通讯技术,实现了车与车,车与环境之间的信息交互。并通过融合队列共享数据与传感器数据,实现与多辆车的协同控制。本文从车车通信环境下的车间时距策略,上层控制,虚拟测试三个方面,研究了兼顾跟随性、舒适性、安全性、燃油经济性的协同式自适应巡航系统多目标控制方法。论文的主要工作如下:(1)设计了分层式自适应巡航控制系统,基于仿真软件Simulink与Carsim,搭建了本车的下层控制器与车辆动力学模型,通过搭建制动器与发动机的逆动力学模型,得到制动踏板力、节气门开度与上层控制输出的期望加速度间的转换关系。为保证更加精准地测试本文所设计的协同式自适应巡航系统,本文采用Simulink与Carsim联合建模的方法,以满足所搭建的整车模型尽可能地接近实车机械系统动力学。(2)搭建了基于最优速度模型的扩展模型,利用线性、非线性稳定性理论获得扩展模型的稳定性判据,分析了前导车信息对交通流波动的抑制作用。在此基础上,提出了基于人工势场理论设计车间时距策略,将现有可变车间时距策略拓展至考虑多辆前车,对传统人工势场修正,使其满足车辆纵向跟驰特性。使车辆在平稳跟车时的最...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1各价格带车型自适应巡航系统装配率

第一章绪论3提升趋势[11]。图1.1各价格带车型自适应巡航系统装配率装载协同式自适应巡航系统的车辆通过无线通讯设备实现与周围环境的信息互通，无线通信传输数据的质量对CACC控制效果至关重要，考虑到车辆行驶时所处的复杂环境，无线通讯必须具备鲁棒性强、接入速度快等传输特性[12]。....

图2.1分层式控制系统

9]。车辆纵向动力学模型作为复杂的非线性系统，若只利用精确数学模型直接由状态信息控制输出量，整个车辆动力学系统复杂程度较高，控制链过长，为参数调节工作增加难度。当外界环境变化，系统会由于参数不匹配而引起控制失效。目前直接式CACC系统，为避免使用精确数学模型，大多数使用模糊控制或....

图2.3Carsim工作界面

第二章CACC系统架构设计与下层控制策略19Carsin的核心，在运行过程中，可以与Simulink相连接，自定义模型求解器。后处理部分可通过3D动画与曲线、数据显示等对仿真结果进行直观与定量分析。各部分的工作界面如图2.3所示[70]。图2.3Carsim工作界面（1）图形化数....

图2.4Carsim整车模型各子系统

吉林大学硕士学位论文20图2.4Carsim整车模型各子系统本文选取的本车车型是E级前驱轿车，发动机功率为250KW，车辆动力学模型的基本参数如表2.1所示。模型的输入量分别为节气门开度与制动压力，以此控制车辆的加速与减速。输出量为加速度、速度、位移。表2.1车辆动力学模型基本参....

本文编号：3931813