山东省自然科学基金(ZR2010FM008) 作品数:9 被引量:78 H指数:5 相关作者: 任殿波 崔胜民 张继业 张京明 张琨 更多>> 相关机构: 哈尔滨工业大学 西南交通大学 更多>> 发文基金: 山东省自然科学基金 国家自然科学基金 哈尔滨工业大学科研创新基金 更多>> 相关领域: 交通运输工程 机械工程 自动化与计算机技术 更多>>
考虑前后信息的车辆跟随自适应控制 被引量:7 2011年 为了增进自动化公路系统车辆控制系统的工作性能,考虑前后车辆信息,研究具有参数不确定性的车辆纵向跟随控制.假定被控车辆能获得前后相邻车辆及车队领头车辆的状态信息,基于车辆纵向动力学模型,采用固定期望车辆间距跟随策略,设计了车辆纵向跟随直接自适应滑模控制规律;应用Lyapunov函数方法和M-矩阵知识,对车辆跟随系统的渐近稳定性进行分析,得到系统控制参数的收敛区域.仿真结果表明:在领头车辆速度发生变化情况下,设计的具有未知不确定参数的车辆跟随控制规律能使车辆间距误差具有较快的收敛速度. 任殿波 张策 张继业关键词:车辆跟随 滑模自适应控制 LYAPUNOV函数 智能车辆弯路换道轨迹规划与横摆率跟踪控制 被引量:14 2011年 对自动化公路系统弯路上智能车辆换道控制进行了研究.假设期望的侧向加速度满足正反梯形的约束条件,考虑起始车道和目的车道曲率的差别,提出了一种弯路上车辆换道轨迹规划方法,推导了换道时车辆在惯性坐标系的期望运动状态计算公式;根据车辆期望运动状态计算了车辆换道时的期望横摆角、横摆角速度和横摆角加速度;假定依靠角速度传感器获得横摆角速度信息,基于车辆侧向动力学模型,采用非奇异终端滑模控制方法,设计了横摆角速度跟踪车辆换道滑模控制规律.基于李雅普诺夫稳定性理论,采用相平面法,对控制系统的有限时间收敛性进行了分析.仿真结果显示,若不考虑内外侧车道曲率差别,规划的期望换道轨迹,在换道结束时与目的车道位置之间总是存在偏离,偏离程度随曲率半径减小而增大;本文考虑内外侧车道曲率的差别,能得到无偏差的期望换道轨迹;设计的横摆率跟踪控制规律能实现对换道轨迹的理想跟踪. 任殿波 张继业 张京明 崔胜民关键词:智能车辆 车辆换道 有界变参数车道保持准滑模控制 被引量:1 2011年 假定车辆质量、转动惯量、轮胎侧偏刚度等参数具有不确定性,考虑时变有界和慢变未知两种情况,研究了自动化公路系统车道保持控制方法.基于位置预瞄策略和车辆横向动力学模型,建立预瞄点处的车辆横向位置误差和横摆角误差动态方程;采用准滑模控制方法,设计车道保持变结构控制规律;基于李雅普诺夫稳定性理论,对控制系统的稳定性进行分析.仿真实验表明,采用文中设计的控制方法,在达到满意跟踪性能的同时,还能有效抑制颤振,对参数不确定性具有鲁棒性. 任殿波 崔胜民 张京明 张继业关键词:车道保持 准滑模控制 变参数 基于自适应RBF网络补偿的智能车辆循迹控制 被引量:21 2014年 针对智能车辆这一复杂非线性时变系统的循迹控制问题,提出一种基于Lyapunov函数方法的RBF神经网络自适应补偿控制策略.首先建立了车辆循迹控制的动力学名义模型;然后利用RBF神经网络对车辆循迹控制名义模型的不精确部分进行自适应补偿;最后应用Lyapunov稳定性理论推导出RBF网络权值的训练规则并证明了控制系统的稳定性.仿真结果表明,该方法提高了循迹控制的精度,具有较高的可行性和实用性. 张琨 崔胜民 王剑锋关键词:智能车辆 LYAPUNOV函数 神经网络 智能交通系统车道保持纵横向耦合控制 被引量:4 2010年 考虑车辆纵横向运动之间的相互影响,采用位置预瞄和固定车辆间距跟随策略,对基于一列车队的自动化公路系统车道保持纵横向耦合控制进行了研究.利用车载前后双位置传感器检测车辆位置偏差,基于车辆纵横向动力学耦合模型,推导了基于预瞄的车道保持控制系统数学模型;采用非奇异的终端滑模控制技术,设计了车道保持纵横向耦合控制规律.通过构造李雅普诺夫函数,结合相平面方法,分析了控制系统的有限时间收敛性.采用6车辆编队,通过计算机仿真,对文中设计的控制规律进行了验证.仿真结果显示,车队中每个被控车辆在纵向上跟随期望状态的同时能够实现对期望车道轨迹的理想跟踪,跟踪误差精度不超过0.05 m. 任殿波 张京明 崔胜民 张继业关键词:车道保持 车辆跟随 终端滑模 基于向量Lyapunov函数方法的顾前顾后型车辆跟随控制 被引量:6 2010年 采用固定车辆间距跟随策略,研究考虑前后车辆信息的"顾前、顾后"型自动化公路系统车辆纵向跟随控制。假定被控车辆能获得前后相邻车辆及车队领头车辆的状态信息,基于非线性车辆纵向动力学模型,设计了车辆跟随系统的纵向滑模控制规律;应用向量Lyapunov函数方法和比较原理,对一类无限维非线性关联系统的稳定性进行研究,在假定系统满足全局Lipschitz条件的情况下,以孤立子系统的稳定性条件为基础,得到该类非线性关联系统指数稳定性充分判据;基于该稳定性判据,对"顾前、顾后"型车辆跟随系统的稳定性进行分析,得到系统控制参数的收敛区域。研究结果表明:设计的车辆纵向跟随控制规律能使车辆速度误差和间距误差具有较快的收敛速度。 任殿波 张京明 崔胜民 张继业关键词:自动化 高速公路系统 车辆跟随 滑模控制 基于模糊神经网络的智能车辆循迹控制 被引量:19 2015年 为提高智能车辆自主循迹控制的精度,提出了一种基于模糊神经网络控制(FNNC)和神经网络预测(NNP)的智能循迹控制策略。转向控制器的输入量有3个:预瞄点处的横向循迹误差、汽车横摆角速度和侧向加速度。车速控制器的输入量有4个:预瞄点处的面积误差、侧向加速度、汽车侧偏角和转向盘转角。网络训练采用误差反向传播法。仿真与试验结果表明,所设计的循迹控制器通过对驾驶员操作样本的训练,能实现对车辆的车速与转向控制,横向循迹误差和目标车速均比较理想。 张琨 崔胜民 王剑锋关键词:智能车辆 模糊神经网络 智能交通系统车辆换道四轮转向控制 被引量:5 2011年 为提高自动化公路系统车辆侧向运动的控制性能,采用四轮主动转向技术,对智能车辆的换道控制进行研究.假设车辆换道时期望的侧向加速度满足正反梯形约束条件,根据期望的虚拟换道轨迹计算车辆横摆角和横摆角速度参考值;假定依靠车载传感器获得车辆横摆角速度信息,基于四轮转向车辆侧向动力学模型,采用终端滑模控制方法,设计横摆角速度跟踪车辆换道控制规律;基于李雅普诺夫稳定性理论,对控制系统的收敛性进行分析.仿真结果显示,设计的横摆角速度跟踪控制规律可实现对换道轨迹的理想跟踪,与仅采用前轮转向角控制输入相比,提高了系统的跟踪精度. 张冠哲 任殿波 崔胜民关键词:智能交通系统 车辆换道 四轮转向 变曲率弯路车辆换道虚拟轨迹模型 被引量:4 2014年 研究自动化公路系统车辆换道虚拟轨迹规划方法,建立基于奇次多项式的变曲率弯路换道轨迹模型.假设车辆起始车道和目标车道具有相同的瞬时中心,把车辆在弯曲路段换道时的运动分解为向道路瞬心的直线运动和绕道路瞬心的圆周转动.假设向心运动位移和转动角位移满足奇次多项式约束,由换道时间、位置要求以及车辆在换道开始时刻和结束时刻的期望状态确定两种运动满足的边界条件,利用边界条件确定多项式系数.根据向心运动位移和转动角位移多项式模型,建立换道虚拟轨迹数学模型.与现有弯路换道轨迹规划方法相比,取消道路曲率为常数的假定,得到的换道轨迹模型更具一般性.仿真结果验证了文中提出的变曲率弯路换到轨迹规划方法的可行性. 任殿波 张京明 王聪关键词:车辆换道