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：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，它通過控制技術(shù)使車

2、輛協(xié)同行駛，從而達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，本文針對多車輛的換道和合并問題展開了研究，主要有以下幾方面：首先通過建立世界坐標(biāo)系和車體坐標(biāo)系來描述車輛的位姿，并從運動學(xué)系統(tǒng)和動力學(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)計奠定了基礎(chǔ)。其次，考慮到軌跡規(guī)劃是實現(xiàn)多車輛換道和合并的必要條件，本文采用多項式的軌跡規(guī)劃方法，分別針對前方?jīng)]有障礙車輛和有障礙車輛

3、時的換道軌跡進行規(guī)劃，并考慮當(dāng)通信暢通時和通信受限兩種狀況下設(shè)計了兩種不同的多車輛換道策略，并完成了多車輛通訊時序設(shè)計，及多車輛安全策略與多車輛合并策略。然后，設(shè)計了基于Backstepping的滑模軌跡跟蹤控制器，實現(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MATLAB仿真跟蹤圓軌跡和多車輛換道軌跡對控制器的有效性和合理性進行驗證。最后，通過智能交通實物仿真系統(tǒng)的設(shè)計與建立，對通訊系統(tǒng)