考虑输入饱和的协同式自适应巡航控制系统的研究

发布时间：2024-05-19 06:57

　　随着智能交通技术的发展与应用,自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)逐渐发展与升级为协同式自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)。CACC是一种基于车车和车路通信技术,通过车辆间的信息交互实现队列协同巡航控制,在保证安全性的基础上缩短跟车间距,减少交通能耗和提高交通安全性和通行效率。但是在CACC系统中跟车误差、相对速度和加速度存在一定的约束范围,如果加速度沿队列向后波动放大而违反了饱和约束边界,会导致后车加速度不断增大,系统失去队列稳定性而引起交通事故。因此,本文以CACC系统作为研究对象,建立具有输入饱和(加速度饱和)的车间纵向运动学模型,基于参量Lyapunov方程低增益设计方法研究了CACC系统的饱和控制问题,进而有效地避免系统出现饱和现象,提高系统的稳定性。本文主要工作如下:1.针对CACC系统中输入饱和问题,建立了具有饱和非线性的车间纵向运动学模型,基于参量Lyapunov方程低增益设计方法设计饱和控制器。同时针对系统安全性和舒适性,结合线性二次最优控制进行指标优化得到最优解。为了...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1协同式自适应巡航控制系统示意图

江苏大学硕士学位论文31.2协同式自适应巡航控制研究现状协同式自适应巡航控制系统是以车辆队列化行驶，协调同一车道内车辆直接组群而成的系统。基于多智能体系统理论可知，协同式自适应巡航控制系统分为四个模块：分布式控制器、通信拓扑结构、运动学模型和队列几何构型。如图1.1所示。其中：分....

图1.2输入饱和示意图

考虑输入饱和的协同式自适应巡航控制系统的研究8重大事故和灾难。在实际的工程应用系统中，输入饱和是普遍存在的。一般控制系统中都是采用一个有界的分段函数(即饱和函数)来描述系统的饱和非线性环节，如图1.2所示。图1.2输入饱和示意图Fig.1.2Inputsaturationdiag....

图2.2CACC系统架构

考虑输入饱和的协同式自适应巡航控制系统的研究1601121,max01121,min(())()hiiihiiihsatTCvvCaTCvvCa(2.6)式中：h,max=3s；h,min=1s；sat()为饱和函数。所以基于前车变化趋势的期望车间距ed如下：0ehidvd(2.....

图3.1队列纵向运动示意图

江苏大学硕士学位论文19第三章考虑输入饱和的CACC系统的研究3.1引言CACC作为ACC系统的功能扩展，其相比于ACC的功能优势是增强了车辆跟车的安全性和稳定性。队列稳定性(stringstability)：一维车辆队列是队列稳定的，当且仅当队列中的扰动沿队列传播过程中不被放大....

本文编号：3977760