1. 研究目的与意义
1.研究的背景
“我们不需要去编造一个动听的故事-自从1886年我们就书写了历史”。这是梅赛德斯奔驰的重要广告语之一,1886 年,德国工程师卡尔本茨制造出世界上第一辆汽车,从此人类由步行、马车时代步入了汽车时代。汽车的发明,在很大程度上加速了经济的发展,与此同时,经济的发展也对汽车工业的进步起到了重要的推动作用。当今社会,汽车作为一种被广泛使用的交通工具,“走”入了寻常百姓家,汽车也由原来的奢侈品转变为生活必须品。随着汽车保有量的增加,汽车所造成的交通事故、交通拥堵、环境污染等一系列问题越来越显著,学术界和工业界现在关注并力求解决这些问题。
2. 研究内容与预期目标
1.研究的内容
本课题基于多智能体协同技术,设计面向无人驾驶的车辆队列控制系统,系统包括基于一致性理论的车辆队列控制方法设计、车辆队列控制系统硬件设计和车辆队列控制系统软件设计三个部分。控制方法上,包括建立车辆动力学模型、设计队列控制器等,根据车辆的状态,由速度调节模块来调整车辆的速度,角度传感器来实现车辆的拐弯。最终通过驱动模块来完成车辆队列控制系统的设计。车辆队列硬件系统包括车辆的主控芯片、电机驱动模块、车辆状态测量模块、无线通信模块等。在无线通信模块中,运用无线通信技术如(Zigbee等)来接收车辆之间的信息传递,通过位置、速度、加速度传感器获取车辆的状态。
2.预期目标
3. 研究方法与步骤
研究方法:(1)首先对于单个的车辆模型做以下假设:假设1:所研究的车辆均由后轮驱动,前轮负责转向;假设2:车辆的前轴与后轴等长,且车辆各部分几何对称且质量均匀,因此车辆中个部分的几何中心也为其质量的重心;确定约束关系,建立单个车辆模型,在建立多个车辆模型,通过假设-推理-论证得到数学模型(2)车辆控制器的模型做假设:假设1:领队车辆和跟随车辆的运动状态都完全可知。
假设⒉:跟随车辆对其领队车辆的运动状态完全可知。
假设3:跟随车辆可通过传感器,测量出其与领队车辆之间的相对距离L相对角度V假设4;跟随车辆和领队车辆均可测量出其自身的线速度及角速度,以及航向角0假设5:跟随车辆与领队车辆之问的保持实时通信,并且信息交换不存在延时等问题。
4. 参考文献
[1] 陈珍萍, 李海峰, 付保川, 孙曼曼.基于一致性理论的车辆队列研究综述[A],江苏科技大学,2021
[2] 宋宇. 车辆互联环境下匀质车辆队列协同控制研究[D].重庆邮电大学,2018.
[3] 邓晓峰,赵祥模,田彬,等. 基于实车数据的CACC车辆队列纵向控制测试平台 [C].2019世界交通运输大会,2019.
5. 工作计划
(1)2022.3.4—2022.4.2 查阅资料,撰写开题报告
(2)2022.4.3—2022.4.9 硬件功能分析,熟悉单片机指令及编程语言
(3)2022.4.10—2022.4.30设计电路原理图、编制应用程序
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