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原文传递 基于扩张状态观测器的智能车辆控制
论文题名: 基于扩张状态观测器的智能车辆控制
关键词: 智能车辆控制;扩张状态观测器;悬架系统;自主车队跟随模型;路面干扰
摘要: 近几十年来,随着经济与科技的快速发展,汽车的普及率越来越高,在给人们的生活带来便利的同时,也给人们的生命和财产带来威胁。而智能车辆控制的研究,有助于减少交通事故的发生、提高交通流量和降低空气污染等。因此,智能车辆控制的研究课题吸引了许多学者的关注,并已经取得很多研究成果。另外,在实际的智能车辆控制系统中,时延是不可避免的,时延的存在会影响到系统的控制性能甚至会影响到系统的稳定性,因此研究带有时延的智能车辆的控制问题具有理论意义和实际价值。本文在考虑时延的情况下,利用扩张状态观测器技术来研究自主车队跟随系统和主动车辆悬架系统的控制问题。
  本文主要的研究工作如下:
  第一章介绍本文的研究背景,以及国内外智能车辆控制包括自主车队跟随控制和主动车辆悬架控制的研究现状。
  第二章研究基于扩张状态观测器的自主车队跟随控制问题。首先建立带有时延的自主车队跟随模型,然后构造一个扩张状态观测器对总体干扰和车队跟随系统的状态进行估计。其次,利用扩张状态观测器估计的状态进行控制器设计,并利用 Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法来给出自主车队跟随系统的稳定性条件以及控制器的设计方案。最后,Matlab/Simulink仿真结果表明所设计的控制器能够使得相邻车辆即使在存在干扰的情况下也能保持一个安全的车间距。
  第三章研究基于扩张状态观测器的主动车辆悬架控制问题。首先建立带有控制输入时延的四分之一主动车辆悬架模型,然后构造一个扩张状态观测器对总体干扰和主动车辆悬架系统的状态进行估计。其次,利用扩张状态观测器估计的状态进行控制器设计并以线性矩阵不等式的形式给出控制器的设计方法。最后, Matlab/Simulink仿真结果表明所设计的控制器能够将路面干扰对系统的影响限制在一个很小的范围内。
  第四章对本文的研究内容进行总结,并对后续工作进行展望。
作者: 孙鑫河
专业: 控制工程
导师: 贾新春
授予学位: 硕士
授予学位单位: 山西大学
学位年度: 2015
正文语种: 中文
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