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1、、℃●-建分類號(hào)UDC密級(jí)單位代碼!Q151基于反饋線性化的車輛編隊(duì)控制錢方指導(dǎo)教師郭戈職稱學(xué)位授予單位教授大連海事大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)碩士學(xué)科(專業(yè))控制理論與控制工程論文完成日期2011年6月答辯日期2011年6月答辯委員會(huì)主席要盥丫小f『i●譬，▲Y吣●IIIlIIIIIIIIITtlIIlY1895621VehicleFormationControlbasedonfeedbacklinearizationAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsf
2、orthedegreeofMasterofEngineeringbyQianFang(ControlTheoryandControlEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorGuoGeJune20117tP州0弋甲，伊、P夠●大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，撰寫成碩士學(xué)位論文竺基王廈堡線：睦絲的奎麴纏叢控劍：：。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集
3、體已經(jīng)公開發(fā)表或未公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。1學(xué)位論文作者簽名：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)位論文的規(guī)定，即：大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大連海事大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》(中國(guó)學(xué)術(shù)期fiJ(光盤版)電子雜志社)、《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》(中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所)等數(shù)據(jù)庫(kù)中，
4、并以電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定。本學(xué)位論文屬于：保密口在——年解密后適用本授權(quán)書。不保密口(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”)論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：矽／／年7月／日心or．小一／●1l丁UF’，I妙@誓中文摘要摘要車輛編隊(duì)的控制問題對(duì)于提高交通系統(tǒng)的智能性和安全性具有重要意義。本文在領(lǐng)航跟隨方法體系下對(duì)車輛編隊(duì)控制問題進(jìn)行了研究，主要工作如下：1．利用領(lǐng)航跟隨的控制方法，統(tǒng)一為編隊(duì)中各車輛分別建立了兩個(gè)基于運(yùn)動(dòng)學(xué)的無阻尼、純滾動(dòng)無滑動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。這兩個(gè)模型中分別設(shè)計(jì)了以傳感器作為固定離軸點(diǎn)和以期望距離相關(guān)量為偏移量的不定離軸點(diǎn)。并為
5、了方便計(jì)算，建立起以跟隨車輛為參考的新的坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)模型。將跟隨車輛與領(lǐng)航車輛的跟蹤問題轉(zhuǎn)化為跟隨車輛離軸點(diǎn)對(duì)虛擬車輛的跟蹤問題，即對(duì)三個(gè)誤差系統(tǒng)的控制問題。2．在所設(shè)計(jì)的控制結(jié)構(gòu)模塊的基礎(chǔ)上，針對(duì)結(jié)構(gòu)模塊的第三層，用所建立的兩個(gè)動(dòng)態(tài)模型，分別設(shè)計(jì)了帶有固定離軸點(diǎn)和不定離軸點(diǎn)的輸入輸出反饋線性化的跟蹤控制器。這兩個(gè)跟蹤控制器均是以位置誤差和航向角誤差為狀態(tài)量，以跟隨車輛的線速度和角速度為控制量進(jìn)行控制的。通過對(duì)兩個(gè)增益的調(diào)節(jié)，即可使跟隨車輛能夠與領(lǐng)航車輛保持期望的距離和角度行駛，并通過李雅普諾夫定理分別證明了所設(shè)計(jì)的兩個(gè)跟蹤控制器的漸近穩(wěn)定性。3．利用圖論將所設(shè)計(jì)的跟
6、蹤控制器擴(kuò)展到由N輛車組成的車輛編隊(duì)中。并以由十輛車組成的五角星隊(duì)形為例，分別設(shè)計(jì)了兩種不同的領(lǐng)航跟隨關(guān)系下的鄰接矩陣和參數(shù)矩陣。通過對(duì)兩個(gè)矩陣和各初始條件的設(shè)定，對(duì)整個(gè)車輛編隊(duì)進(jìn)行仿真分析。并通過仿真結(jié)果，比較在車輛編隊(duì)中不同領(lǐng)航跟隨關(guān)系對(duì)控制結(jié)果的影響，以及相同領(lǐng)航跟隨關(guān)系下不同跟蹤控制器控制編隊(duì)的跟蹤效率和跟蹤效果的優(yōu)劣，從而得出結(jié)論。Ⅵ『}關(guān)鍵詞：車輛編隊(duì)；領(lǐng)航跟隨法；反饋線性化；跟蹤控制器妒’～pI每一_‘k1矽·～英文摘要ABSTI認(rèn)CTThecontrollingofvehicleformationisofgreatsignificancetoimprov
7、etheintelligenceandsecurityforthetransportsystem．Thispaperinvestigatestheproblemofvehicleformationcontrolintheframeworkofleader-followermethodology．Themaincontributionsofthispaperareasfollows：1．Throughtheleader-followermethod，wehaveestablishedtwodynamicmodelsbasedonkinema
