传感器测量受限下的非线性车辆协作控制.pdf

摘 要 目前，由于科学技术的不断进步，世界各国的交通变得越来越发达，给我们 的生活带来了很大的方便，但同时一系列的问题也随之产生。现在，国内外都深 受交通所带来的问题之害，交通拥堵现象给许多城市带来了严重的问题，车辆协 作控制是一种非常重要的改善高速公路通行能力，降低交通事故的控制技术，通 过车辆协作控制能够改善交通容量和效率，减少环境污染，以及响应国家节能减 排的号召。 对于智能交通有许多的研究方向，本文研究的主要方向是车辆的纵向控制， 而且是纵向控制中的车辆协作控制，研究的主要问题是装载有测量受限的传感器 的非线性车辆的车辆协作控制，设计出合适的控制器需要满足一定要求的性能指 标：连续车辆的车间距离误差渐进趋近于零；领航车辆加速时，后面的连续车辆 的车间距离误差要逐渐减小。本文主要进行了以下几个方面的研究。 首先，由车辆在纵向行驶中，受到的各种干扰，建立起车辆的非线性数学模 型，为控制器的设计打下了基础。我们由参考文献可以得到传感器测量受限的数 学模型。考虑了模型的数学含义，确定了其准确性。 然后，进行控制器的设计，利用反演理论设计传感器测量受限下的非线性车 辆控制器。接着把集中干扰项的影响考虑上，在理想反演控制器设计的基础上， 通过利用动态观测技术，弥补外界的干扰，进一步得到传感器测量受限下的非线 性车辆控制器即非线性鲁棒控制器。 最后，进行了大量的实验仿真，用得到的实验仿真结果来验证本文设计出的 非线性鲁棒控制器的有效性及其合理性，同时也让大家得以信服。 关键词：车辆协作控制；非线性；传感器受限；反演法 Abstract Nowadays with the progress of science and technology ． The traffic is getting more and more developed ， which bring us not only much convenience but also troubles ．Traffic j am brings extremely serious problems to the people at home and abroad ， and vehicle cooperative control is a very important and useful method to improve the passing ability of freeway and to reduce traffic accidents ．By this technology ，we can improve the traffic capacity and its efficiency ， which agree with nation ’s call of energy-saving and emission-reduction ． There are many research directions on intelligent transportation ， what this paper concerned is vehicle cooperative control ， which belong to Vehicle longitudinal control domain ． The purpose of this paper is that by researching cooperative control of nonlinear vehicle installed with limited measurement sensor ． we design a controller which can meet the performance index that the distance error of the continuous vehicle is close to zero and when the leading vehicle is accelerated ， the distance error of the continuous vehicle is gradually reduced ．This paper ma