多車輛協(xié)同換道與合并控制.pdf

1、碩士學(xué)位論文多車輛多車輛協(xié)同協(xié)同換道與合并控制換道與合并控制Multivehiclescooperativelanechangingmergingcontrol作者姓名：蔡賓賓工程領(lǐng)域：控制理論與控制工程學(xué)號(hào)：21409077指導(dǎo)教師：郭戈教授完成日期：2017年5月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文I摘要多車輛協(xié)同控制系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，它通過(guò)控制技術(shù)使車

2、輛協(xié)同行駛，從而達(dá)到增加道路的通行效率和安全性的目的，而多車輛協(xié)同換道和合并是實(shí)現(xiàn)多車輛完成復(fù)雜任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，因此，本文針對(duì)多車輛的換道和合并問(wèn)題展開(kāi)了研究，主要有以下幾方面：首先通過(guò)建立世界坐標(biāo)系和車體坐標(biāo)系來(lái)描述車輛的位姿，并從運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)兩方面建立了數(shù)學(xué)模型，為多車輛換道和合并控制器的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。其次，考慮到軌跡規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)多車輛換道和合并的必要條件，本文采用多項(xiàng)式的軌跡規(guī)劃方法，分別針對(duì)前方?jīng)]有障礙車輛和有障礙車輛

3、時(shí)的換道軌跡進(jìn)行規(guī)劃，并考慮當(dāng)通信暢通時(shí)和通信受限兩種狀況下設(shè)計(jì)了兩種不同的多車輛換道策略，并完成了多車輛通訊時(shí)序設(shè)計(jì)，及多車輛安全策略與多車輛合并策略。然后，設(shè)計(jì)了基于Backstepping的滑模軌跡跟蹤控制器，實(shí)現(xiàn)上述多車輛換道和合并軌跡的跟蹤，利用Lyapunov穩(wěn)定性定理證明了控制器的穩(wěn)定性，并通過(guò)MATLAB仿真跟蹤圓軌跡和多車輛換道軌跡對(duì)控制器的有效性和合理性進(jìn)行驗(yàn)證。最后，通過(guò)智能交通實(shí)物仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建立，對(duì)通訊系統(tǒng)