协作式智能巡航控制(CICC:Cooperative intelligent cruise control)属主动安全技术,它是在巡航控制系统的基础上增加了车距控制与车距报警功能。主要目的在于减轻驾驶者的疲劳,提升驾驶的舒适性,增加交通车辆流量,降低交通事故的发生。本文在深入分析CICC系统的基本功能和国内外现有成果的优缺点的基础上,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,取得了如下主要成果:1.针对车队纵向行进过程中受到外界因素的影响(风,坡度),建立车队动态模型和车队结构模型,分析了该模型的可靠性,为提出的算法提供验证平台。2.分析了车队纵向控制的特点和要求,采用反馈线性化方法,使闭环系统线性化,采用非线性PID控制算法来解决车队运行过程中,由坡度变化引起控制参数不断变化的问题,实现控制参数的实时改变,保证车队在不同路况下都能安全行驶。3.提出基于Lyapunov的控制算法,使车队具有完全跟踪的能力,利用该控制律在车队行驶过程中的预盼作用,不但保证车队安全行驶,也大大改善了乘客的舒适性。4.考虑车队控制系统中存在延时现象,分析该延时对车队性能的影响,针对由延时引起的控制问题来设计控制器。5.将非线性PID控制方法和Lyapunov控制方法应用到自主汽车的控制当中,与传统的PID控制方法仿真结果进行了比较,考虑存在延时后,我们设计基于线性控制解决延时问题的控制器,并通过仿真进一步验证了本文所提的方法。最后,对全文进行概括性总结,提出了理论和应用上有待进一步深入研究的问题。
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