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基于模糊自适应双耦合滑模的车队纵向控制
| 论文题名： | 基于模糊自适应双耦合滑模的车队纵向控制 |
| 关键词： | 纵向车队;双耦合滑模控制;模糊控制;模糊逼近原理;自适应控制 |
| 摘要： | 随着环境污染、资源浪费以及交通堵塞等社会问题的日益加剧，集多种高新科技于一体的自动化公路系统便应运而生。实现公路系统的自动化不仅可以大大提高公路的通行能力和安全性，还可有效减少车辆的燃油消耗和尾气排放。智能车辆是自动化公路系统的主要组成部分，车辆在公路上的运动形式主要是沿道路纵向行驶。所以，智能车辆的纵向队列控制是自动化公路系统的一个重要研究领域。本文将在建立智能车辆数学模型的基础上对车队的纵向运动进行控制。主要研究内容概括如下: 为了保持车队的强串稳定性，本文首先将双耦合滑模控制策略应用在车队纵向控制系统中。针对系统模型为二阶时，双耦合滑模控制不能保证车队的加速度稳定跟踪的问题，本文重新建立了一个三阶车辆模型，然后又分析在该模型下基于双耦合滑模控制策略控制系统的稳定性与强串稳定性。最后通过仿真实验来说明所用策略的有效性。 由于模糊控制器的设计与被控对象的模型无关，针对双耦合滑模控制策略对系统模型阶数敏感的问题，本文将三维模糊控制应用于车队的纵向控制中。又由于高维模糊控制器所需模糊规则的条数太多且不易给出，容易造成“维数风暴”，本文又提出一种高维模糊控制的降维处理方法，将高维模糊控制器转化成几个二维模糊控制器的组合形式。最后，本文又将双耦合滑模控制中的等效滑模控制项与模糊控制器的输出项共同作为车辆系统的控制量。并通过仿真比较来说明所用控制方法的有效性。 当外界因素对车辆系统干扰较大时，所设计的双耦合滑模控制器的切换增益相应增大，可能导致控制系统产生抖振。针对该问题本文将模糊系统的万能逼近特性应用在双耦合滑模控制中，通过建立模糊系统对双耦合滑模控制器中的切换项进行模糊逼近，将切换项连续化，从而达到降低系统抖振的目的。最后通过仿真结果分析控制策略的有效性。 最后对本文进行总结，指出文中不足与今后研究方向。 |
| 作者： | 仝乐斌 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 徐慧朴;姚晓峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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