毕业设计----车辆编队控制与仿真研究

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1、 本科生毕业（设计） 论文题目：论文题目： 车辆编队控制与仿真研究 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 专专 业：业： 自 动 化 指导教师：指导教师： 2011 年 5 月 5 日 毕业设计（论毕业设计（论文）任务书文）任务书 班级：0702 学生： 毕业设计（论文）题目： 车辆编队控制与仿真研究 毕业设计（论文）内容：建立车辆与车队的动态模型，设 计控制器控制领队车辆与跟随车辆的距离以及两者之间的 角度；对系统进行稳定性分析。 毕业设计（论文）专题部分： 针对自主车辆本身存在的 约束关系， 采用领航者-跟随者研究方法进行车辆与车队的建 模,并利用李亚普洛夫稳定性分析法和反馈线性化法对系统

2、 稳定性进行分析，对比两种分析方法。设计控制器并编写程 序进行仿真，分析仿真结果并总结是否满足控制要求。 起止时间： 2011 年 3 月- 2011 年 6 月 指导教师： 签字 年 月 日 教研主任： 签字 年 月 日 学院院长： 签字 年 月 日 摘要 摘摘 要要 本文主要研究车辆的编队控制，通过车辆编队控制提高道路车 辆密度, 增加道路容量; 同时, 有效地缓解交通拥堵, 增强交通的畅 通性及安全性. 此外, 车辆编队行驶可以降低车辆受到的空气阻力, 降低车辆耗油, 节约能源. 因此有必要对车辆编队的控制方法进行研 究. 近年来， 自主车辆的队形控制问题逐渐引起了研究人员的关注。 本文

3、深入研究国内外在队形控制方面的理论成果， 总结现有成果中存 在的不足和局限性，对自主车队的队形控制问题进行进一步研究。本 文的主要研究内容如下: 首先， 详细的阐述了目前关于车队控制及编队控制方法问题的研 究现状， 概述了国内外针对该领域的最新研究进展，并对研究现状进 行分析与总结， 提出了相关的研究成果以及所得到的研究成果中仍然 存在的几点问题和局限性。 其次，针对现有的编队控制模型建立过程中存在的局限性和不 足。本文重新建立坐标系，结合四轮车辆自身的运动学约束关系，运 用跟随-领航者的编队方法，将车队的控制问题转化为车辆之间的跟 踪问题，并对车辆控制系统进行必要的稳定性分析。 再次，对本文

4、中建立的新的跟随领航者车队非线性运动模型，采 用 Lyapunov 控制算法设计跟随车辆的跟踪速度控制器，保证跟随车 辆能够与领队车辆保持期的相对距离和角度行驶， 另外还采用反馈线 性化方法设计跟踪速度控制器来将非线性系统化为线性系统， 达到车 摘要 辆预期的间距和行驶角度，并根据设计的跟随车辆跟踪控制器用 simulink 对系统进行仿真，通过仿真来验证在新模型基础上设计的控 制器对车队队形是否具有良好的控制效果。 然后，将设计的跟随车辆的控制器扩展到 N 辆车组成的车队队 形控制中。最后，对整个车队系统仿真，验证了控制器对于整个车队 的队形控制效果的有效性， 并保证整个编队系统的稳定性和对外界干 扰的鲁棒性.文章末尾对本文的一些研究成果