【摘 要】
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道路运输在交通运输中占有相当高的比重,货车作为运输过程中的主要载体,在运输时往往以多辆车编队的形式出现。货车编队行驶不仅可以增加道路通行效率,还可以利用前方车辆的尾流效应来降低整体的燃油消耗。近年来随着传感器技术、通信技术以及自动控制技术的发展,越来越多的学者开始关注货车编队控制研究。本文针对货车编队行驶问题,研究了三种基于无模型自适应控制（Model Free Adaptive Control,
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道路运输在交通运输中占有相当高的比重,货车作为运输过程中的主要载体,在运输时往往以多辆车编队的形式出现。货车编队行驶不仅可以增加道路通行效率,还可以利用前方车辆的尾流效应来降低整体的燃油消耗。近年来随着传感器技术、通信技术以及自动控制技术的发展,越来越多的学者开始关注货车编队控制研究。本文针对货车编队行驶问题,研究了三种基于无模型自适应控制（Model Free Adaptive Control,MFAC）的货车编队控制方法,主要工作如下:首先,针对直线行驶场景,利用货车动力学仿真软件Truck Sim获得输入输出数据,提出了无模型自适应编队控制方法,并进行了仿真比较研究。仿真结果表明,与非编队行驶相比,编队行驶具有节能效果;与PID编队控制方法相比,无模型自适应编队控制的跟踪距离误差要优于PID编队控制。然后,在无模型自适应编队控制方法的基础上,考虑控制输入对发动机瞬时燃油消耗的影响,提出了无模型自适应节能编队控制方法,通过最小化每个时刻的瞬时燃油消耗来降低整个车队的总体消耗,达到整体节能效果。通过仿真验证了无模型自适应节能编队控制方法的有效性。最后,针对转弯行驶场景,提出了基于多点预瞄序列的无模型自适应转弯编队控制方法,使货车车队在转弯过程中仍然能保持期望的编队队形。通过仿真验证了无模型自适应转弯编队控制方法的有效性。
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