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基于无线通信的自主车队建模与控制研究
| 论文题名： | 基于无线通信的自主车队建模与控制研究 |
| 关键词： | 自主车队控制;通信限制;车队稳定性;线性矩阵不等式;车载传感器;无线通信 |
| 摘要： | 自主车队控制系统是自动化公路系统最重要的子系统之一，属于主动安全系统，其目的是通过车载传感器、车辆间的无线通信以及控制技术使车辆以车队形式在公路上自动行驶，从而提高公路系统的车辆流量和安全性，同时还能够减轻驾驶者的疲劳，提高驾驶的舒适性。 本文对自主车队控制系统的基本功能和国内外现有成果的优缺点进行了分析，在此基础上对车队纵向控制系统的建模和控制算法进行了系统的研究，其主要内容如下: 1.对车队纵向行驶过程中受到外界因素的影响进行了研究，建立了车辆动态模型，并对该模型进行了可靠性分析，在此基础上建立整个车队的结构模型，设计反馈控制器，最终得到整个车队的闭环模型。 2.在上述模型基础上对车队在理想情况下和存在延时情况下的稳定性进行了分析，对控制器进行了设计，并且采用非线性PID控制算法和Lyapunov控制算法对车队行驶情况进行仿真，最终验证了整个车队的稳定性，并且可以保证车队的安全行驶和乘车的舒适性。 3.进一步考虑网络因素影响下的自主纵向车队控制问题，由于网络通信的带宽有限，在同一时刻只有部分通信信道接通，即只有部分车辆可以得到其前面车辆的信息，同时由于无线通信网络的不确定性，还可能存在延时或丢包等现象，因此本文设计了一个同时存在信道受限和丢包现象的控制器，并且利用线性矩阵不等式对整个车队的稳定性进行了分析，然后通过Matlab进行数字仿真验证，最后将该算法应用到Arduino设计的智能车队中。 4.对本文进行了总结和展望。 |
| 作者： | 鞠龙家 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 郭戈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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