震源车是用于在野外环境下进行石油、矿产等资源勘探的特种设备，作业时通常以车队的方式共同进行。近年来随着自动驾驶技术的兴起，研究以自动驾驶技术为基础的震源车车辆跟随行驶的方式已成为趋势。自动驾驶技术是集感知、决策、控制、定位、规划等多技术融合的系统。本文主要是针对震源车车辆跟随行驶过程中的控制算法进行研究，主要内容包括以下几点： 1.本文采用了车辆领航驾驶模型，即车队中第一辆车为有人驾驶,同时采集自身的位置、速度和航向角等信息，利用车辆间的信息通讯技术进行数据传输的方式，后方车辆获取前车有效信息后，进行自动跟随行驶。对车辆模型进行了运动学和动力学类自行车模型的分析研究，选定动力学类自行车模型作为控制算法的应用模型。 2.通过对车辆建模分析，分别设计横纵向控制器。横向控制方法采取以线性二次型最优控制（LQR）为基础，改进传统的线性二次型最优控制算法，提出了带预测的线性二次型最优控制器。纵向控制方法采用了制作加速度标定表的方式，设计双PID控制调节器，分别对车辆的位置信息和速度信息进行调节，实现纵向速度的跟随行驶。 3.确定车辆间跟随的安全距离模型。对震源车车辆跟随行驶的安全距离问题，在分析了传统的本田安全距离模型、马自达安全距离模型以及加利福尼亚贝克利大学改良的安全距离模型之后，选取了可变时间距安全模型。实验结果表明，该方案能够安全的进行跟随行驶且能保持道路的通行效率。 4.进行横向控制对比。将本文设计的控制器算法与现代控制理论的模型预测控制（MPC）算法分别进行Carsim/Simulink联合仿真实验，结果表明本文设计的带预测的线性二次型最优控制器，从算法运行的时间和轨迹跟随的精确性方面，都要优于模型预测控制（MPC）算法。 最后进行横纵向综合控制仿真实验，结果表明，本文设计的横向和纵向控制算法能够实现震源车车辆跟随行驶，为今后的实车试验开发奠定了良好的理论基础。
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