自動控制系統(tǒng)期末作業(yè)

1、北京交通大學自動控制系統(tǒng)期末作業(yè)交通運輸轉動控制仿真大作業(yè)自動控制系統(tǒng)建模第一部分：理論支持車輛跟馳仿真車輛跟馳模S(Car-FollowingModel)將交通中的車輛看成分散的、存在相互作用的粒子，在假設沒有超車的情況下，通過研究后車跟隨前車的動力學過程，進而分析單車道上交通流的演化特性。車輛跟馳理論將整個系統(tǒng)視為一種質點系動力學系統(tǒng)，它假設車隊中的每輛車必須與前車保持一定的距離以免碰撞，通過考慮跟隨車輛對頭車間距、速度差等刺激因素的反應，建立描述車輛運動規(guī)律的微分方程，進而通過求解微分方程就可以確定車輛的演化過程。車輛跟馳理論著重討論非自由行駛狀態(tài)下車隊的行駛特性，并用數(shù)學模型加以闡明，

2、對現(xiàn)代交通的模擬、評價及管理控制有著重要的理論價值和實際意義。一、車輛跟馳模型的基木假設主要進行單車道車輛跟馳仿真?；炯僭O條件如下：1、道路平直，無交叉口或匝道，不允許超車；2、當前方車輛較遠吋，車輛自由行駛，當車頭間距在100200米時，車輛間存在相互硬性后車處于跟馳狀態(tài)。3、在跟馳行駛時，后方車輛根據前方車輛的運行來調整木車的運動狀態(tài)。從控制論的角度來看，單個車輛段額跟馳模型是一個不可分解的持續(xù)調整反饋控制系統(tǒng)(FeedbackControlSystem),而整個車隊的跟馳模型是一個可分解為單個車輛模型的序貫級聯(lián)系系統(tǒng)(CascadeSystem)；4、駕駛人根據當前時刻之前的信息進行判

3、斷，不能采取違反因果律的行為；5、駕駛人可以有不同的駕駛習慣，駕駛人的駕駛行為不一定總是及吋、精確或正確的。車輛跟馳模型是對駕駛人的反應特性深入分析的基礎上，進行簡化抽象得到矢于刺激反應的矢系式：反應二入X刺激(1)式中，入為駕駛人對刺激的反應參數(shù)，稱為敏感度系數(shù)。通常，駕駛人受到的刺激因素是指前車的加速或減速行為，以及隨之產生的速度差和車頭間距的變化。駕駛人對刺激的反應是指根據交通條件變化及車輛進行相應的操縱控制。二、線性車輛跟馳模型(3) zeta=0.2589%開環(huán)傳遞函數(shù)bode(sys3)%當K二3.439吋的增益裕度和相角裕度a,b=margin(sys3)a=1.778234.4

4、409%利用階躍響應的得到系統(tǒng)的超調量step(sys4)參考文獻吳麒，王詩宓自動控制原理(第二版)M.北京:淸華大學出版社，2005.RICHARD,C,DORF著趙千川，馮梅，譯.現(xiàn)代控制系統(tǒng)(第十版)M.北京：淸華大學出版社，2003.【3】美Richard,C,Dorf,Robet,H,Bishop,著，謝紅衛(wèi)，鄒逢興，張明，等，譯.現(xiàn)代控制系統(tǒng)(第八版)M.北京:高等教育出版社，2003.邵春福，魏麗英，賈斌.交通流理論M.北京：電子工業(yè)出版社，2012.142-165任其亮，劉博航.交通仿真M.北京:人民交通出版社，2013.51-69致謝信通過一學期的學習，我了解了自動控制這門課

5、的基本原理，我知道了bode圖，知道了nyquist圖，以及知道如何在閉環(huán)傳遞函數(shù)的情況下用勞斯判據來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。感謝矢偉老師和董宏輝老師的辛勤教導，讓我了解了很多矢于自動控制的知識。但是在做大作業(yè)的吋，我仍然發(fā)現(xiàn)了我的知識上的很多不足之處。尤其在建模題上，我用bode圖和nyquist圖可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，但是它是一個開環(huán)傳遞函數(shù)，我不能用勞斯判據來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。可是當我用單位階躍響應作為輸入設置V0=lm/s時，后車速度有大于前車速度的安全隱患。我們希望老師能給我們一些建議幫助我們解決這個問題。以及仿真第三題的第二小問中如何用相角裕度來估計阻尼系數(shù)，我利用公式丄，先算出諧振峰MP再根據Mp來計算sinp出阻尼