弘深科学技术文库 智能车辆队列纵向与横向控制PDF电子书下载

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第1章 自动高速道路系统与智能车辆控制 1

1.1背景 1

1.2智能交通系统和自动高速公路系统 3

1.2.1智能交通系统 3

1.2.2自动高速公路系统 6

1.2.3智能车辆 8

1.3自动驾驶国内外研究现状 10

1.3.1研究项目 10

1.3.2 AHS中车辆队列的控制结构 17

1.3.3纵向控制 19

1.3.4横向控制 22

1.3.5纵向与横向联合控制 24

1.4总结 26

第2章 自动高速公路系统的车辆建模 28

2.1简介 28

2.2车辆运动原理和纵向与横向车辆模型 29

2.2.1车辆运动原理 29

2.2.2纵向与横向模型 30

2.3车辆纵向动力学建模 31

2.3.1纵向动力学 31

2.3.2传动系统动力学 38

2.3.3仿真分析 48

2.4横向车辆动力学的建模 51

2.4.1横向运动学模型 51

2.4.2横向动力学 52

2.4.3仿真分析 58

2.5总结 61

第3章 车辆队列纵向控制 62

3.1简介 62

3.2纵向控制系统的结构 63

3.3上位控制器 64

3.3.1引言 64

3.3.2串稳定性 66

3.3.3交通流稳定性 68

3.3.4固定时距策略的分析 71

3.3.5安全间距策略 75

3.3.6仿真测试 83

3.4下位控制器 86

3.4.1引言 86

3.4.2加速与制动联合模糊控制器 87

3.4.3仿真测试 93

3.5结论 99

第4章 车辆横向控制 100

4.1简介 100

4.2多模型控制方法 103

4.2.1引言 103

4.2.2工作区间法与多模型控制方法 104

4.3横向控制系统的结构 109

4.4车辆横向动力学分析 110

4.4.1自行车模型 110

4.4.2参数变化的开环响应 111

4.5横向控制器的设计 113

4.5.1抗饱和PID 113

4.5.2车辆横向模糊控制 118

4.5.3多模型模糊控制 122

4.5.4变道策略的虚拟期望轨迹 127

4.6仿真测试 129

4.6.1测试1：不同速度下的车道保持控制（1） 130

4.6.2测试2：不同速度下的车道保持控制（2） 131

4.6.3测试3：不同负载和轮胎侧偏刚度下的车道保持控制 133

4.6.4测试4：不同速度下的变道操作 134

4.6.5测试5：不同负载和侧偏刚度下的变道操作 135

4.7总结 136

第5章 车辆纵横向耦合控制 138

5.1简介 138

5.2系统集成 138

5.2.1纵向与横向解耦控制 138

5.2.2纵、横向集成控制系统 139

5.3仿真实验 140

5.4结论 144

第6章 车辆状态观测与多传感器智能车平台 145

6.1简介 145

6.2车辆状态的观测 146

6.2.1简介 146

6.2.2面向线性时变系统的卡尔曼-布西滤波器 147

6.2.3基于卡尔曼-布西滤波器的横摆角速度及横向速度估计 148

6.2.4状态估计结果 151

6.3多传感器智能车实验平台介绍 153

6.3.1缩小比例的多传感器智能车原型介绍 153

6.3.2基于dSPACE的快速原型与测试 157

6.3.3基于轮毂电机驱动的线控智能底盘 163

6.4结论 167

参考文献 168

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