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內(nèi)容簡介

　　本專著歸納總結(jié)了作者團隊圍繞智能網(wǎng)聯(lián)車輛（CAVs）系統(tǒng)的分析與設(shè)計，在軌跡規(guī)劃、車輛協(xié)作控制以及車間通信等領(lǐng)域取得的重要研究成果。本專著考慮了車間通信限制以及傳感器/執(zhí)行器故障影響下的車輛協(xié)作控制技術(shù)，并利用不同的建模方法及控制策略，解決了車輛協(xié)作控制中的軌跡優(yōu)化，跟蹤控制及車間通信沖突問題。本專著包含14章，分成3個部分，其中第1～5章是第1部分，討論了網(wǎng)聯(lián)車輛協(xié)作控制與通信的協(xié)同設(shè)計問題；第6～9章是第2部分，考慮了執(zhí)行器故障下的保性能控制問題；第10～14章是第3部分，關(guān)注了CAVs系統(tǒng)的軌跡跟蹤控制問題和速度規(guī)劃問題。本專著詳盡介紹了CAVs系統(tǒng)分析與設(shè)計的公式、算法及其在數(shù)值仿真、實驗中的應(yīng)用。每章都給出相關(guān)的參考文獻，可幫助讀者系統(tǒng)學(xué)習(xí)該領(lǐng)域相關(guān)的知識。本專著可作為學(xué)習(xí)網(wǎng)聯(lián)車輛的建模及控制算法的教程，也有助于本領(lǐng)域研究人員及工程師將相關(guān)的建模和算法應(yīng)用于理論研究及技術(shù)創(chuàng)新中。

作者簡介

　　文世喜，男、博士/博士后，副教授，碩士生導(dǎo)師。中國自動化學(xué)會會員，IEEE會員。主要研究領(lǐng)域為：網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、網(wǎng)聯(lián)車輛協(xié)作控制、移動傳感器網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)主持國家自然科學(xué)基金青年項目、遼寧省自然科學(xué)基金指導(dǎo)計劃項目以及大連市高層次人才創(chuàng)新支持計劃—2019青年科技之星項目，參與國家自然基金面上項目2項和青年項目1項等。在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems， IEEE Transactions on Vehicular Technology等學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文20余篇，其中SCI檢索14篇。

圖書目錄

前言
第1部分網(wǎng)聯(lián)車輛通信與控制
第1章車間通信范圍變化影響下的控制2
1.1引言2
1.2問題描述4
1.3網(wǎng)聯(lián)車隊切換控制8
1.4仿真實驗13
1.5本章小結(jié)21
參考文獻21
第2章通信擾動影響下的網(wǎng)聯(lián)車輛控制24
2.1引言24
2.2問題描述25
2.3混合CACC-ACC控制26
2.4有限時間滑?？刂破髟O(shè)計30
2.5數(shù)值仿真32
2.6本章小結(jié)37
參考文獻37
第3章車間通信拓撲分配與控制協(xié)同39
3.1引言39
3.2問題描述40
3.3車輛隊列的通信拓撲分配與控制協(xié)同設(shè)計45
3.4仿真實驗54
3.5本章小結(jié)66
參考文獻67
第4章具有切換拓撲和通信時延的網(wǎng)聯(lián)車輛控制69
4.1引言69
4.2問題描述70
4.3車隊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析74
4.4車隊控制器設(shè)計79
4.5仿真驗證83
4.6本章小結(jié)93
參考文獻94
第5章基于事件觸發(fā)通信機制的控制研究95
5.1引言95
5.2問題描述97
5.3基于事件觸發(fā)的車間通信機制與控制103
5.4仿真實驗105
5.5本章小結(jié)116
參考文獻117
第2部分車輛執(zhí)行機構(gòu)限制影響下的保性能控制
第6章執(zhí)行器飽和影響下的異構(gòu)車隊容錯控制120
6.1引言120
6.2系統(tǒng)建模和問題求解121
6.3改進的二次型間距策略和自適應(yīng)PID滑?？刂?24
6.4控制器設(shè)計與穩(wěn)定性分析125
6.5仿真結(jié)果132
6.6本章小結(jié)138
參考文獻138
第7章執(zhí)行器量化和死區(qū)特性影響下的容錯控制140
7.1引言140
7.2系統(tǒng)建模和問題求解141
7.3改進的二次型車間距策略和自適應(yīng)PID型滑模控制144
7.4控制器設(shè)計與穩(wěn)定性分析146
7.5仿真結(jié)果152
7.6本章小結(jié)156
參考文獻156
第8章預(yù)設(shè)性能控制158
8.1引言158
8.2問題描述159
8.3預(yù)設(shè)性能控制器設(shè)計161
8.4仿真研究168
8.5本章小結(jié)172
參考文獻172
第9章保證預(yù)設(shè)性能指標的自適應(yīng)滑?？刂?74
9.1引言174
9.2問題描述174
9.3模型變換176
9.4跟蹤控制器設(shè)計178
9.5仿真研究183
9.6本章小結(jié)188
參考文獻189
第3部分軌跡規(guī)劃與控制
第10章車隊的速度規(guī)劃與跟蹤控制192
10.1引言192
10.2問題描述193
10.3速度規(guī)劃196
10.4車輛隊列的協(xié)同速度跟蹤控制198
10.5仿真實驗204
10.6本章小結(jié)210
參考文獻211
第11章速度規(guī)劃和跟蹤控制的解析求解212
11.1引言212
11.2系統(tǒng)建模和問題描述213
11.3基于PMP的設(shè)定點速度優(yōu)化214
11.4速度跟蹤控制和隊列穩(wěn)定性219
11.5仿真研究222
11.6本章小結(jié)225
參考文獻225
第12章異質(zhì)車隊分布式軌跡優(yōu)化與滑?？刂?26
12.1引言226
12.2問題描述227
12.3車隊軌跡優(yōu)化229
12.4跟蹤控制器設(shè)計234
12.5仿真實驗237
12.6本章小結(jié)249
參考文獻250
第13章減少車間距的軌跡規(guī)劃和PID型滑模控制252
13.1引言252
13.2問題描述253
13.3分布式軌跡優(yōu)化255
13.4PID型滑?？刂破髟O(shè)計259
13.5仿真實驗263
13.6本章小結(jié)272
參考文獻272
第14章車隊分布式軌跡優(yōu)化與有限時間跟蹤控制協(xié)同274
14.1引言274
14.2問題描述274
14.3車輛隊列軌跡優(yōu)化277
14.4跟蹤控制器設(shè)計282
14.5仿真285
14.6本章小結(jié)291
參考文獻291