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基于MPC的车辆稳定性控制研究

柳致海  
【摘要】:车辆稳定性控制系统能够通过车载传感器测量的车辆行驶状态判断出驾驶员的真实意图,对车辆进行控制,保证车辆按照驾驶员的真实意图行驶,防止车辆失稳。随着经济和技术的发展,车辆稳定性控制设备的需求显著增加,这方面的研究也成为当前车辆安全控制领域的研究热点,现在开展这方面的研究具有重要的现实意义。 本文在借鉴国外研究成果的基础上,就车辆稳定性控制系统的组成及功用,模型预测控制算法,车辆动力学硬件在环仿真台架的搭建以及控制算法仿真验证等方面进行了详细论述。 第1章主要就车辆稳定性控制的主要问题进行了阐述,介绍了车辆稳定性控制的国内外研究现状,分析了现有控制算法的优缺点。 第2章介绍了车辆稳定性控制系统的组成和工作原理。本文首先对车辆稳定性控制系统的主要部件的组成和工作原理做了详细介绍;最后介绍了车辆稳定性控制系统的基本工作原理。 第3章概述了模型预测控制的基本知识。针对本文研究的问题,本章主要介绍了带有约束的模型预测控制算法的推导原理和过程,将为车辆稳定性控制算法的研究提供理论基础。 第4章介绍了车辆动力学硬件在环仿真台架。主要介绍了仿真平台的组成和各部分的工作原理,并且对仿真平台进行了“人—车—路”的实验验证,为控制算法的验证奠定了基础。 第5章着重研究基于模型预测控制的车辆稳定性控制方法。本章介绍了用于控制研究的参考模型,预测控制模型以及制动策略,通过仿真试验对控制算法进行了验证。 第6章将对全文的工作进行总结,对下一步工作进行了展望。


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