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高速公路主线限速与入口匝道控制协调的H∞控制
| 论文题名： | 高速公路主线限速与入口匝道控制协调的H∞控制 |
| 关键词： | 高速公路;可变限速;鲁棒控制;外部扰动;匝道协调控制 |
| 摘要： | 高速公路限速系统具有非线性、时变性等特性，并且受到多方而因素的干扰，因此，本文采用两种方法对高速公路限速系统进行鲁棒控制:一是高速公路主线的鲁棒限速控制，即针对高速公路出现某种外部干扰因素的情况下，设计鲁棒限速控制器，使高速公路这一闭环系统实现内稳定，交通流的各项参数实现渐进稳定，不致发生巨大波动;二是将入口匝道控制作为辅助手段，通过控制匝道车辆流入量与主线限速相结合，实现主线限速与匝道控制相融合的协调控制。高速公路主线鲁棒限速控制方面，本文用以下几个步骤进行分析和运算:①通过限速状态下的宏观交通流模型建立非线性状态方程;②应用状态反馈线性化方法，把公称的仿射非线性系统严密线性化;③通过考虑仿射非线性系统的不确定性，设计鲁棒控制器，使其闭环控制系统保持内稳定;④针对反馈线性化系统，用D-K迭代法或μ-K迭代法进行线性鲁棒控制器设计;⑤把线性鲁棒控制器回代到仿射非线性系统中，从而得到非线性鲁棒控制器。 在匝道控制与主线限速的协调控制方面，运用改进的宏观交通流模型刻画研究对象，并以高速公路交通流运行稳定化为目标，构建高速公路主线与入口匝道的协调控制模型，运用鲁棒算法进行求解。将鲁棒控制方法运用于高速公路限速控制中，可提高系统的抗干扰能力，在实际运用当中具有很强的实用价值，在高速公路系统当中发生事故、维修以及其他干扰的情况下，可以使交通流的各项参数不至发生较大的波动，可以有效地提高高速公路在受到不可抗的外部因素的扰动下提高其通行能力，降低行程时间。 |
| 作者： | 郭允昌 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 王正武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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