考虑时滞的ACC间距控制策略对车队稳定性的影响研究

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1、硕士学位论文考虑时滞的ACC间距控制策略对车队稳定性的影响研究作者姓名黄颖学科专业交通信息工程及控制指导教师许伦辉教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月15日StudyontheEffectofACCDistanceControlStrategyonPlatoonStringStabilityConsideringTimeDelayADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangYingSupervisor：Prof.XuLunhuiSouthChinaUnivers

2、ityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U491学校代号：10561学号：201520106627华南理工大学硕士学位论文考虑时滞的ACC间距控制策略对车队稳定性的影响研究作者姓名：黄颖指导教师姓名、职称：许伦辉、教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：交通信息工程及控制研究方向：智能道路交通控制与管理论文提交日期：2018年4月15日论文答辩日期：2018年6月2日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：徐建闽委员：许伦辉、翁小雄、刘伟铭、卢凯摘要车辆自适应巡航控制（ACC）系统是新一代的

3、辅助驾驶系统之一，可减轻驾驶员的驾驶负担，减少人为驾驶错误，辅助提升驾驶技能和舒适度，减少驾驶疲劳可能引起的交通事故，提升安全性和道路通行能力。时滞是影响跟驰行为的重要因素，是造成ACC系统无法完全适应复杂多变的城市交通驾驶环境的重要原因之一，因此针对考虑了时滞的ACC系统控制研究具有十分重要的意义。首先，梳理国内外针对ACC系统控制策略的研究成果，从系统架构、工作原理、间距控制策略入手，分析考虑了时滞的跟驰行为特征，分析了影响车队群稳定性特征的影响参数，确定了文章的研究思路。其次，从间距控制策略、时滞来源及影响机理分析出发，针对固定车头间距策略

4、下有无领车、固定车头时距策略下有无时滞情况下的车队群稳定性条件进行讨论分析，并进行了MATLAB仿真验证。结果表明：在固定车头间距策略下，有领车的车队可保持车队稳定行驶，无领车时无法保持车队稳定行驶；在固定车头时距策略下，无时滞、车头时距t与时滞满足t2关系时可保持车队稳定行驶，其他情况下车队无法保持车队dd稳定行驶。再次，针对固定间距策略灵活性差，可变间距策略对时滞特征考虑不足的问题，将时滞参数引入可变车头时距策略模型中，得出了考虑时滞的车队群稳定性条件，并进行qva了MATLAB仿真验证。结果表明：在可变车头时距策略下，当时滞满足条件

5、0qtvd时，车队可保持稳定行驶。最后，利用MATLAB/SIMULINK软件，以经典的PID控制器作为ACC系统的上层控制器，搭建了ACC控制系统的仿真平台，针对固定车头时距和可变车头时距在有无时滞的情况下的车队稳定性的变化特征进行了仿真对比分析，并分别从固定车头时距和可变车头时距两种策略角度，就满足或不满足本文研究得出的车队稳定性条件进行仿真验证，有力佐证了研究的准确性和有效性。研究成果将为ACC系统的发展提供理论参考。关键词：自适应巡航控制系统；时滞；间距控制策略；车队群稳定性；仿真实验平台IAbstractAdaptivecrui

6、secontrol(ACC)systemisoneofthenewgenerationofauxiliarydrivingsystem.Itcanlightenthedriver'sdrivingburden,reducehumandrivingerrorstoimprovedrivingskillsandcomfortandreducetrafficaccidentscausedbydrivingfatiguetoimprovesafetyandroadcapacity.Timedelayisanimportantfactorthataffec

7、tsthecarfollowingbehavior.ItisoneoftheimportantreasonsthatACCsystemcannotfullyadapttothecomplexurbantrafficdrivingenvironment.Therefore,itisofgreatsignificanceforthestudyofACCsystemwithtimedelay.Firstofall,thisdissertationreviewstheresearchresultsofcontrolstrategyforACCsystem

8、athomeandabroad.Startingfromthesystemstructure,workingprincipleanddi