考虑双子系统时滞的智能汽车纵横向运动多模型智能递阶控制研究
发布时间：2021-08-11 02:17
智能车辆作为智能交通系统的重要组成部分之一,可以有效减少交通事故、提升驾驶体验和减缓驾驶疲劳,现已成为了汽车工程领域的前沿课题和研究热点。其中,车辆路径跟踪控制是智能汽车领域研究的重点问题之一,也是实现车辆自主驾驶的关键,因此受到了国内外学者的广泛关注。智能汽车路径跟踪控制主要包括纵向运动控制和横向运动控制,现有的路径跟踪控制研究大多忽略了车辆纵、横向动力学耦合特性,仅针对单一运动方向进行控制器设计,无法满足低附着路面及车辆高速过弯等极限工况的行驶需求。此外,智能汽车执行子系统实际控制过程存在时滞现象,其时滞干扰对智能汽车运动控制性能及稳定性有显著影响。如何实现智能汽车运动控制和底盘控制综合协调,明确子系统时滞对智能汽车路径跟踪的影响是实现智能汽车路径跟踪的难点和重点,且具有极高的研究价值和实际意义。针对上述问题,本文结合国家自然科学基金重点联合基金项目“智能汽车多状态系统动力学行为建模与协同控制研究”（项目编号:U1564201）,并针对智能汽车复杂大系统的特点以及多模型智能递阶控制理论在解决分布式复杂问题的优势,设计了考虑双时滞子系统智能汽车纵横向多模型智能递阶控制策略,研究了子系...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
（，）全时滞稳定区域图
MIL(Model-in-the-loop)测试环境，通过软件对相关配置进行参数添加和测试，并将被控象模型和控制器模型映射端口进行连接。6.2.2 基于 RCP 的控制模型开发由于嵌入式软件在 ECU 设计过程中的作用日益重要，因此越来越需要一个成熟的速控制原型（Rapid Control Prototyping，RCP）开发工具，以能够快速地测试用于真实界 I/O 和车内网络的控制模型。National Instruments RCP 平台可以快速地连接至广泛的 I和车辆通信总线、导入控制软件，并与系统和软件进行连接与交互。也可以在多种不同嵌入式电子设备应用中使用 NI RCP 平台，包括用于车辆动态性能、驾驶员辅助系统、动机、混合动力和电动动力总成系统的 ECU 原型开发。本试验所使用的快速控制原型 D2P，其主要包括可以嵌入 Matlab/Simlulink 的软Motohawk，以及相关的控制器硬件等。将第五章中的路径跟踪控制算法通过类似于被控型加载方式移植到 Motohawk 中，其工程界面如图 6.3 所示。
图 6.4 HCU-MIL 运行界面Fig.6.4 HCU-MILoperation interface在环试验L 平台进行不同工况试验，仿真工况包括纯路径跟踪控制试验，包含自动踪控制试验，包含 ABS 的路径跟踪控制试验以及综合路径跟踪控制试验无时滞理论仿真结果相对比。MIL 平台试验中，相关参数与仿真参数一汽车路径跟踪控制分析行纯路径跟踪控制 MIL 平台试验。试验假设车辆以 36 km/h 车速行驶在试验结果与无时滞理论仿真结果对比，其结果如图 6.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多点预瞄最优控制的智能车辆路径跟踪[J]. 黄海洋,张建,王宇,王御,刘金波. 汽车技术. 2018(10)
[2]基于状态变换法的车辆悬架系统时滞反馈控制[J]. 闫盖,方明霞,董天夫,纪仁杰. 农业工程学报. 2018(10)
[3]车辆动力学模型辅助的惯性导航系统[J]. 张月新,王立辉,汤新华. 中国惯性技术学报. 2017(05)
[4]二阶奇摄动滞后型微分方程解的存在性[J]. 潘宇洋,王晓云. 中北大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]关于道路几何特性的纵横向控制循迹模型[J]. 曹竞玮,张卫华,韩鹏,杨蔡进. 机械与电子. 2017(07)
[6]基于预瞄的智能车辆路径跟踪控制研究[J]. 倪兰青,林棻,王凯正. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(03)
[7]基于预瞄模糊控制的自动泊车算法研究[J]. 熊周兵,杨威,丁可,梁锋华,郑玲,黎予生. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(02)
[8]十一自由度汽车动力学模型及舒适性仿真[J]. 张功学,叶东. 机械设计与制造. 2017(01)
[9]二自由度车辆动力学模型的扩展研究[J]. 刘文营,刘伟,崔晓川. 中国测试. 2016(S2)
[10]基于改进纯追踪模型的温室采摘运输自动跟随系统[J]. 汪小旵,鲁伟,陈满,王挺,章永年,Boukangou M P. 农业机械学报. 2016(12)
博士论文
[1]基于视觉的驾驶员横向辅助系统关键技术研究[D]. 王家恩.合肥工业大学 2013
[2]视觉导航式智能车辆横向与纵向控制研究[D]. 郭景华.大连理工大学 2012
[3]基于四轮协调的电动轮车辆纵横向耦合动力学控制研究[D]. 喻厚宇.武汉理工大学 2011
[4]汽车底盘集成系统解耦控制方法及关键子系统时滞控制研究[D]. 朱茂飞.合肥工业大学 2011
[5]基于自动驾驶系统的车辆纵横向运动综合控制研究[D]. 冀杰.重庆大学 2010
[6]基于多模型智能递阶控制的车辆底盘集成控制研究[D]. 赵树恩.重庆大学 2010
[7]自动化公路系统车辆纵横向控制[D]. 任殿波.西南交通大学 2008
[8]汽车底盘系统分层式协调控制研究[D]. 初长宝.合肥工业大学 2008
[9]基于轮胎力最优分配的车辆动力学集成控制研究[D]. 李道飞.上海交通大学 2008
[10]自主驾驶汽车智能控制系统[D]. 孙振平.国防科学技术大学 2004
本文编号：3335244
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
（，）全时滞稳定区域图
MIL(Model-in-the-loop)测试环境，通过软件对相关配置进行参数添加和测试，并将被控象模型和控制器模型映射端口进行连接。6.2.2 基于 RCP 的控制模型开发由于嵌入式软件在 ECU 设计过程中的作用日益重要，因此越来越需要一个成熟的速控制原型（Rapid Control Prototyping，RCP）开发工具，以能够快速地测试用于真实界 I/O 和车内网络的控制模型。National Instruments RCP 平台可以快速地连接至广泛的 I和车辆通信总线、导入控制软件，并与系统和软件进行连接与交互。也可以在多种不同嵌入式电子设备应用中使用 NI RCP 平台，包括用于车辆动态性能、驾驶员辅助系统、动机、混合动力和电动动力总成系统的 ECU 原型开发。本试验所使用的快速控制原型 D2P，其主要包括可以嵌入 Matlab/Simlulink 的软Motohawk，以及相关的控制器硬件等。将第五章中的路径跟踪控制算法通过类似于被控型加载方式移植到 Motohawk 中，其工程界面如图 6.3 所示。
图 6.4 HCU-MIL 运行界面Fig.6.4 HCU-MILoperation interface在环试验L 平台进行不同工况试验，仿真工况包括纯路径跟踪控制试验，包含自动踪控制试验，包含 ABS 的路径跟踪控制试验以及综合路径跟踪控制试验无时滞理论仿真结果相对比。MIL 平台试验中，相关参数与仿真参数一汽车路径跟踪控制分析行纯路径跟踪控制 MIL 平台试验。试验假设车辆以 36 km/h 车速行驶在试验结果与无时滞理论仿真结果对比，其结果如图 6.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多点预瞄最优控制的智能车辆路径跟踪[J]. 黄海洋,张建,王宇,王御,刘金波. 汽车技术. 2018(10)
[2]基于状态变换法的车辆悬架系统时滞反馈控制[J]. 闫盖,方明霞,董天夫,纪仁杰. 农业工程学报. 2018(10)
[3]车辆动力学模型辅助的惯性导航系统[J]. 张月新,王立辉,汤新华. 中国惯性技术学报. 2017(05)
[4]二阶奇摄动滞后型微分方程解的存在性[J]. 潘宇洋,王晓云. 中北大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]关于道路几何特性的纵横向控制循迹模型[J]. 曹竞玮,张卫华,韩鹏,杨蔡进. 机械与电子. 2017(07)
[6]基于预瞄的智能车辆路径跟踪控制研究[J]. 倪兰青,林棻,王凯正. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(03)
[7]基于预瞄模糊控制的自动泊车算法研究[J]. 熊周兵,杨威,丁可,梁锋华,郑玲,黎予生. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(02)
[8]十一自由度汽车动力学模型及舒适性仿真[J]. 张功学,叶东. 机械设计与制造. 2017(01)
[9]二自由度车辆动力学模型的扩展研究[J]. 刘文营,刘伟,崔晓川. 中国测试. 2016(S2)
[10]基于改进纯追踪模型的温室采摘运输自动跟随系统[J]. 汪小旵,鲁伟,陈满,王挺,章永年,Boukangou M P. 农业机械学报. 2016(12)
博士论文
[1]基于视觉的驾驶员横向辅助系统关键技术研究[D]. 王家恩.合肥工业大学 2013
[2]视觉导航式智能车辆横向与纵向控制研究[D]. 郭景华.大连理工大学 2012
[3]基于四轮协调的电动轮车辆纵横向耦合动力学控制研究[D]. 喻厚宇.武汉理工大学 2011
[4]汽车底盘集成系统解耦控制方法及关键子系统时滞控制研究[D]. 朱茂飞.合肥工业大学 2011
[5]基于自动驾驶系统的车辆纵横向运动综合控制研究[D]. 冀杰.重庆大学 2010
[6]基于多模型智能递阶控制的车辆底盘集成控制研究[D]. 赵树恩.重庆大学 2010
[7]自动化公路系统车辆纵横向控制[D]. 任殿波.西南交通大学 2008
[8]汽车底盘系统分层式协调控制研究[D]. 初长宝.合肥工业大学 2008
[9]基于轮胎力最优分配的车辆动力学集成控制研究[D]. 李道飞.上海交通大学 2008
[10]自主驾驶汽车智能控制系统[D]. 孙振平.国防科学技术大学 2004
本文编号：3335244
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