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智能网联车辆协同预测巡航控制系统设计
| 论文题名： | 智能网联车辆协同预测巡航控制系统设计 |
| 关键词： | 智能网联车辆;协同预测巡航控制系统;模型预测控制;阶梯式策略;线性矩阵不等式 |
| 摘要： | 智能网联车辆队列系统搭载传感器、控制器、执行器、通信模块等组件，通过无线通信、协同式巡航控制算法实现编队巡航，提高巡航安全性、跟车性、燃油经济性等目标。因此，开展面向智能网联车辆队列的协同预测巡航控制系统研究，具有重要的应用价值和意义。 在分析和总结国内外相关文献的基础上，本文针对智能网联车辆队列系统的协同巡航控制问题，应用预测控制理论、阶梯式策略、LMI技术等，研究参数化的协同预测控制算法并将其应用于车辆队列系统。论文主要研究工作如下： (1)考虑模型预测控制算法计算量复杂的问题，将多变量线性时不变系统转换成增量形式，引入阶梯式策略，设计阶梯式预测控制算法。在此基础上，设计迭代计算方法，通过矩阵运算求解最优问题。采用李雅普诺夫稳定性定理、线性矩阵不等式等理论，分析闭环系统性能。最后仿真验证算法的有效性。 (2)考虑车辆队列在约束下的多目标巡航控制问题，根据车辆队列的动力学模型和通信拓扑建立车辆队列巡航控制系统模型，引入阶梯式策略，设计高效协同巡航预测控制算法，再通过迭代计算，进一步降低算法的计算量。最后仿真验证算法的有效性。 (3)考虑车辆队列巡航控制算法的验证和演示问题，设计一种由硬件物理层-中间软件层-服务器层组成的三层系统结构，搭建一套面向智能网联车辆队列系统的实验平台。最后，通过有代表性的实验验证本文所提出算法的有效性。 |
| 作者： | 顾煜佳 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 何德峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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