论文题目：车辆纵向编队实用技术研究
摘要：车辆协同编队是近年来智能交通领域中一个热门研究方向。车辆协同编队技术在保证行车安全的基础上,可以缩短车车跟驰间距减少风阻,在提高交通效率、降低资源消耗上起到积极作用。本文对车辆协同编队研究做了如下的工作:（1）本文基于实验室设备,构建了 nVIP2400电台通信的车辆协同通信系统,并且通过GPS定位测量得到两车之间纵向距离的方法,在此基础上设计了基于前车状态反馈的PI算法,后车根据参考前面车辆状态,根据间距误差和速度误差进行车速调节;本文还设计两种不同预测模型控制算法,将编队中车辆的行驶目标转换成预测模型理论下的目标函数,将问题变成一个带约束的优化问题,通过滚动优化求得最优控制序列。（2）本文采用固定车头时距的跟驰策略,并对两种不同的预测模型控制、PI控制进行了基于Carsim/simulink三车协同联合仿真,通过比较三车跟驰速度和跟驰间距验证了上述算法的优劣。实验结果表明:在PI控制下尾车参考中车状态优于参考头车。在两种不同预测模型控制下集中式预测模型控制优于分布式预测模型控制。
关键词：车辆协同;预测模型控制;比例积分控制;Carsim/simulink
学科专业：全日制工程硕士（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 智能交通系统的发展研究
1.2 车车协同编队控制
1.2.1 国内外协同式汽车自适应巡航研究发展
1.2.2 车辆协同技术
1.2.3 车车协同队列控制技术发展趋势
1.3 本文研究内容以及结构
第二章 无线通信系统设计和车辆结构
2.1 车车信息交互系统设计
2.1.1 无线通信发展
2.1.2 GPS定位测距
2.1.3 车车信息交互结构
2.2 车辆协同控制结构
2.2.1 车车互联结构和单车软件框架图
2.2.2 协同控制车辆纵向任务描述
2.3 本章总结
第三章 控制理论和跟车间距
3.1 预测模型
3.1.1 预测模型控制介绍
3.2 预测模型原理
3.2.1 预测模型
3.2.2 代价函数
3.3 两种不同的预测模型
3.3.1 集中式预测模型控制(CMPC)
3.3.2 分布式预测模型控制(DMPC)
3.4 交替方向乘子法(ADMM)
3.5 PID控制理论
3.6 跟车间距
3.6.1 CACC跟车间距策略
3.6.2 CACC跟车间距稳定性分析
3.7 本章总结
第四章 实现和仿真
4.1 预测模型控制器实现
4.1.1 两种模型控制约束条件
4.1.2 集中式预测模型
4.1.3 分布式预测模型
4.2 PID控制器的实现
4.3 仿真
4.3.1 仿真工具
4.3.2 仿真步骤和结果
第五章 总结和展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢