學術報告

題目： 自動駕駛半掛車列車車隊模型預測控制策略研究

時間： 2024年6月6日上午9:30-11:30

地點： 工程學院一樓報告廳

報告人：胡廣地 教授

報告人簡介：

胡廣地,，新能源及智能汽車控制專家,，國家海外特聘專家。曾擔任西南交通大學首席教授,、博士生導師,、汽車研究院院長、四川省新能源汽車整車集成與智能化協(xié)同創(chuàng)新中心負責人,、四川省新能源汽車國際科技合作基地負責人,。兼任四川省新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、中國智能交通協(xié)會道路車輛專業(yè)委員會委員,、中國通信學會車聯(lián)網(wǎng)委員會委員,、2019年全球未來出行大會智能網(wǎng)聯(lián)核心技術論壇主席，主持/參與制定了國家與省部級多項汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,。

 1986年獲浙江大學機械及能源工程學院學士學位,，1989年獲哈爾濱工程大學動力與能源工程學院碩士學位，1994年獲大連理工大學運載工程與力學學部博士學位,。 1994年12月至1997年8月在德國達姆斯達特技術大學力學研究所做訪問學者,。2001年獲加拿大多倫多大學控制工程博士學位。2001年至2010年先后擔任美國福特汽車公司技術研究開發(fā)中心控制系統(tǒng)工程師,、美國卡特皮勒公司技術研發(fā)中心電控技術專家,。2010年4月至2013年11月?lián)螢H柴動力股份有限公司首席技術專家、發(fā)動機排放技術研究所所長,。

研究方向為新能源及智能網(wǎng)聯(lián)汽車控制,、鋰離子動力電池管理和熱失效分析,、燃料電池管理、汽車大數(shù)據(jù)分析,、車輛動力學及控制,、發(fā)動機節(jié)能與減排控制，主持多項國家及省部級科技重大/重點專項,，發(fā)表核心期刊以上學術論文100余篇,，授權國家發(fā)明專利50余項、PCT國際專利8項,。

報告摘要：

建立半掛車列車整車動力學模型,。基于半掛車列車的運動特點,，分別對牽引車和掛車進行動力學建模,，并分析牽引車和掛車之間的運動耦合約束關系。針對半掛車列車重心高,，轉彎時易側翻的問題,，采用了主動懸架系統(tǒng)并進行動力學建模，以控制半掛車列車的側傾角,。

半掛車列車路徑跟蹤控制器設計,。結合跟蹤誤差方程和簡化六自由度半掛車列車動力學模型，確定用于控制器設計的狀態(tài)空間方程,。以前輪轉角,、縱向加速度、主動抗側傾力矩作為控制量,，以半掛車列車的跟蹤路徑,、期望速度、期望側傾角作為控制目標,，利用模型預測控制算法（MPC）建立半掛車列車路徑跟蹤控制器,，實現(xiàn)路徑跟蹤時車輛側傾運動的有效控制。

車隊隊列控制器設計,。在采用可變時距策略的基礎上,，考慮前車車速以及緊急制動距離的影響，建立安全可靠的車距策略,。結合碰撞時間TTC和各車間距,，將自車跟隨前車工況分為穩(wěn)態(tài)跟隨、加速,、強減速,、弱減速四大子模式，通過劃分不同的子模式對加速度進行約束，保證期望縱向加速度波動平穩(wěn),。在此基礎上,，利用模型預測控制算法建立車隊隊列控制器，實現(xiàn)車隊之間的縱向控制,。

自動駕駛半掛車列車車隊集中式控制器設計,。在結合前述半掛車車輛軌跡跟蹤控制策略基礎上,，引入車隊縱向控制策略作為新的約束條件,，建立自動駕駛半掛車列車車隊控制模型，提出一種基于模型預測控制的集中式半掛車列車車隊控制器,。最后基于搭建的控制器,，采取不同的仿真工況，進行MATLAB/Simulink和Trucksim聯(lián)合仿真驗證,。