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基于5G V2X通信的车辆协同跟随控制策略研究
被引量：
1
1
作者
阴晓峰
朱宇航
+2 位作者
赵小娟
杨柯普
李磊
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期149-156,共8页
为在保障行车安全的前提下实现车辆跟随行驶,基于5G车与外界互联(5GV2X)技术建立了车辆协同跟随控制系统,该系统由协同决策层、运动控制层、车辆状态采集模块和5G V2X通信模块组成。针对协同决策层,设计了安全距离模型,以根据主车和前...
为在保障行车安全的前提下实现车辆跟随行驶,基于5G车与外界互联(5GV2X)技术建立了车辆协同跟随控制系统,该系统由协同决策层、运动控制层、车辆状态采集模块和5G V2X通信模块组成。针对协同决策层,设计了安全距离模型,以根据主车和前车的速度及相对速度计算了期望安全距离。基于车间运动学模型,运用模型预测控制算法计算了期望加速度。针对运动控制层,设计了驱动/制动切换模块,以根据期望加速度确定车辆运动控制模式。运用模糊控制器调节了PID控制算法的比例、积分和微分参数,根据确定的控制参数,使用PID算法控制主车在保持与前车安全距离的同时实现对前车的跟随行驶。车辆状态采集模块根据5G V2X通信模块获取的信息,为协同决策层和运动控制层提供了车辆运动状态信息。5G V2X通信模块实现了车与车之间的速度、位置信息交换。通过MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真,在匀速跟随、加速跟随、他车驶入及变速跟随4种工况下验证了控制策略的有效性。结果表明:在4种工况下,主车均能在较短时间内达到与前车的期望车间距,并实现良好的速度跟随;在他车驶入工况下,主车能够较快地识别驶入车辆;在变速跟随工况下,实际车间距及主车车速均与期望车间距及前车车速的变化趋势保持良好的一致性。
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关键词
汽车工程
协同跟随
模糊PID
5G
V2X
模型预测控制
智能网联汽车
原文传递
领导-跟随协同飞行无人网络的通信容量分析
2
作者
林德平
王亚祺
+2 位作者
钱荣荣
彭涛
王文博
《北京邮电大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期97-102,共6页
基于通信与控制一体化的思路,对协同飞行无人机网络进行了研究,提出了领导-跟随协同控制设计和通信容量分析方法。该方法首先选取并控制一架领导者无人机引导整个网络飞行,在部分跟随者获取领导者状态信息的情况下可实现所有跟随者分布...
基于通信与控制一体化的思路,对协同飞行无人机网络进行了研究,提出了领导-跟随协同控制设计和通信容量分析方法。该方法首先选取并控制一架领导者无人机引导整个网络飞行,在部分跟随者获取领导者状态信息的情况下可实现所有跟随者分布式交互及运动协同,其特点是过程简单及易于分析和应用;基于莱斯衰落信道分析了网络链路的通信容量,并推导了在协同飞行运动收敛过程中链路通信容量的下界。仿真实验结果表明,所提方法在领导-跟随协同网络中能够使编队运动按期望规律飞行,同时无人机间链路的通信容量存在不为零的下界,与理论分析一致。
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关键词
无人机网络
领导-
跟随
协同
飞行
通信容量
原文传递
大规模固定翼无人机集群编队控制方法
被引量：
28
3
作者
王祥科
陈浩
赵述龙
《控制与决策》
EI
CSCD
北大核心
2021年第9期2063-2073,共11页
针对大规模固定翼无人机集群的编队控制问题,提出一种分层分组控制方案.首先,设计一种分布式的无人机集群分层分组控制架构,将集群内所有无人机分成若干独立且不相交的群组,并在群组内分别形成"长机层"和"僚机层";...
针对大规模固定翼无人机集群的编队控制问题,提出一种分层分组控制方案.首先,设计一种分布式的无人机集群分层分组控制架构,将集群内所有无人机分成若干独立且不相交的群组,并在群组内分别形成"长机层"和"僚机层";其次,对各群组内的长机设计协同路径跟随控制律,使长机收敛到各自期望路径上的虚拟目标点,并通过对各虚拟目标点的协调控制实现长机的协同,进而实现各群组间的协同;然后,对各组的僚机设计控制律以跟随其所在群组的长机,使其与长机保持期望的相对位置且朝向一致.设计的大规模集群编队控制律考虑了固定翼无人机的控制约束和环境中风的影响,并证明了闭环系统的稳定性.100架固定翼无人机集群的全流程数值仿真,验证了所提出控制方法的有效性.
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关键词
固定翼无人机
集群
编队控制
协同
路径
跟随
控制
跟随
领航者法
原文传递
题名
基于5G V2X通信的车辆协同跟随控制策略研究
被引量：
1
1
作者
阴晓峰
朱宇航
赵小娟
杨柯普
李磊
机构
西华大学汽车工程研究所
成都知行新材料技术研究有限公司
出处
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期149-156,共8页
基金
四川省科技计划项目(2021YFQ0052,2019YFG0367,2020008,2019112)
西华大学研究生创新基金项目(YCJJ2021091)。
文摘
为在保障行车安全的前提下实现车辆跟随行驶,基于5G车与外界互联(5GV2X)技术建立了车辆协同跟随控制系统,该系统由协同决策层、运动控制层、车辆状态采集模块和5G V2X通信模块组成。针对协同决策层,设计了安全距离模型,以根据主车和前车的速度及相对速度计算了期望安全距离。基于车间运动学模型,运用模型预测控制算法计算了期望加速度。针对运动控制层,设计了驱动/制动切换模块,以根据期望加速度确定车辆运动控制模式。运用模糊控制器调节了PID控制算法的比例、积分和微分参数,根据确定的控制参数,使用PID算法控制主车在保持与前车安全距离的同时实现对前车的跟随行驶。车辆状态采集模块根据5G V2X通信模块获取的信息,为协同决策层和运动控制层提供了车辆运动状态信息。5G V2X通信模块实现了车与车之间的速度、位置信息交换。通过MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真,在匀速跟随、加速跟随、他车驶入及变速跟随4种工况下验证了控制策略的有效性。结果表明:在4种工况下,主车均能在较短时间内达到与前车的期望车间距,并实现良好的速度跟随;在他车驶入工况下,主车能够较快地识别驶入车辆;在变速跟随工况下,实际车间距及主车车速均与期望车间距及前车车速的变化趋势保持良好的一致性。
关键词
汽车工程
协同跟随
模糊PID
5G
V2X
模型预测控制
智能网联汽车
Keywords
automobile engineering
cooperative following
fuzzy PID
5G V2X
model predictive control(MPC)
intelligent&connected vehicle
分类号
U461.91 [机械工程—车辆工程]
原文传递
题名
领导-跟随协同飞行无人网络的通信容量分析
2
作者
林德平
王亚祺
钱荣荣
彭涛
王文博
机构
北京邮电大学信息与通信工程学院
北京邮电大学人工智能学院
出处
《北京邮电大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期97-102,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2020YFB1808000)
北京市自然科学基金项目(L192002,L202014)
国家自然科学基金项目(61971058)。
文摘
基于通信与控制一体化的思路,对协同飞行无人机网络进行了研究,提出了领导-跟随协同控制设计和通信容量分析方法。该方法首先选取并控制一架领导者无人机引导整个网络飞行,在部分跟随者获取领导者状态信息的情况下可实现所有跟随者分布式交互及运动协同,其特点是过程简单及易于分析和应用;基于莱斯衰落信道分析了网络链路的通信容量,并推导了在协同飞行运动收敛过程中链路通信容量的下界。仿真实验结果表明,所提方法在领导-跟随协同网络中能够使编队运动按期望规律飞行,同时无人机间链路的通信容量存在不为零的下界,与理论分析一致。
关键词
无人机网络
领导-
跟随
协同
飞行
通信容量
Keywords
unmanned aerial vehicle networks
leader⁃follower cooperative flying
communication capacity
分类号
TN929.52 [电子电信—通信与信息系统]
原文传递
题名
大规模固定翼无人机集群编队控制方法
被引量：
28
3
作者
王祥科
陈浩
赵述龙
机构
国防科技大学智能科学学院
出处
《控制与决策》
EI
CSCD
北大核心
2021年第9期2063-2073,共11页
基金
国家自然科学基金项目(61973309,61702528)。
文摘
针对大规模固定翼无人机集群的编队控制问题,提出一种分层分组控制方案.首先,设计一种分布式的无人机集群分层分组控制架构,将集群内所有无人机分成若干独立且不相交的群组,并在群组内分别形成"长机层"和"僚机层";其次,对各群组内的长机设计协同路径跟随控制律,使长机收敛到各自期望路径上的虚拟目标点,并通过对各虚拟目标点的协调控制实现长机的协同,进而实现各群组间的协同;然后,对各组的僚机设计控制律以跟随其所在群组的长机,使其与长机保持期望的相对位置且朝向一致.设计的大规模集群编队控制律考虑了固定翼无人机的控制约束和环境中风的影响,并证明了闭环系统的稳定性.100架固定翼无人机集群的全流程数值仿真,验证了所提出控制方法的有效性.
关键词
固定翼无人机
集群
编队控制
协同
路径
跟随
控制
跟随
领航者法
Keywords
fixed-wing UAV
swarm
formation control
coordinated path following control
leader-follower
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于5G V2X通信的车辆协同跟随控制策略研究
阴晓峰
朱宇航
赵小娟
杨柯普
李磊
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
原文传递
2
领导-跟随协同飞行无人网络的通信容量分析
林德平
王亚祺
钱荣荣
彭涛
王文博
《北京邮电大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
3
大规模固定翼无人机集群编队控制方法
王祥科
陈浩
赵述龙
《控制与决策》
EI
CSCD
北大核心
2021
28
原文传递
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