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                    常見問題

                    車載自組織網絡與自動停車系統開發

                    添加時間:2018/11/01 來源:大連海事大學 作者:霍厚彬
                    基于車載自組織網絡提出對等網絡車輛共享系統,并提出相遇概率(EP),估計車輛會遇到某個泊車位的可能性。當車輛接收一個可用巧車位信息時,計算泊車位與車輛的EP,判斷車輛與車位么間的相關性。
                    以下為本篇論文正文:

                    摘要

                      在交通擁堵的城市快速找到最優的泊車位是一個較難的問題,而由泊車引起的事故也越來越多,因此,尋車位難和泊車難的問題得到廣泛關注。本文針對這兩個問題進行深入研巧。主要研究內容概括如下:

                      (1)針對在起于飽和的停車場尋車位難的問題,通過車載自組織網絡交換可用泊車位信息傳達給感興趣的司機。在泊車位和車輛相關的區域內有效傳播可用泊車位信息,一個適當的協議是必要的。此外,多個車輛對同一個車位感興趣將導致車輛之間的競爭。為了解決這個問題,本文彈細介紹了車輛的預訂協議,通過車載自組織網絡有效地分配泊車位,并避免了車輛么間的競爭。

                      (2)針對低速平行泊車轉向工況,本文提出一種自動泊車路徑規劃方法。路徑規劃方法由兩部分組成。首先,車輛的運動學模型具有相應的幾何形狀,用來創建一個泊車路徑,并考慮當空間狹小時,通過多次微調實現泊車,此路徑由圓弧構成;其次,考慮曲率連續性采用回旋曲線設計路徑。并通過matl油仿真實驗驗證其有效性。

                      (3)將自抗擾控制(Active Disturbance Rejection Control,簡稱 ADRC)方法應用到低速泊車路徑跟蹤中,提髙了車輛泊車精度側向控制問題?紤]巧車速度變化、轉向機械部分運動學模型不確定性及轉向系統延遲,建立基于ADRC方法的路徑跟蹤控制器。利用實驗車進行平行泊車系統實車測試,驗證了路徑跟蹤控制器的有效性。

                      關鍵詞:泊車位;車載自組織網絡;自動泊車:自抗擾;

                    Abstract

                      Finding a parking space in the city of traffic congestion becomes extremelydifficult and tee number of accidents caused by parking fast increases. The difficulty offinding a parking space and parking have received more and more attention. For thetwo problems: this paper canies on the further research deeply. The main researchcontents are summarized as follows:

                      (1) We study the difficulty in finding parking spaces problem of saturated parkinglot. By exchanging available parking information in a vehicular ad hoc network(VANET), drivers can receive interesting information while driving. A suitableprotocol is nceded te dkseminate tee available parking information efficiently withinthe are where they are relevant. Moreover, msuch competitive context where eachvehicle may be interested in a resource, to solve this problem, we detail in this paper areservation protecol that efficiently allocates parking spaces in vehicular ad hocnetworks and avoids the compeetion among teevhicles.

                      (2)Automatic parking pate planning is put forward for parallel parking steeringsituation. The path-planning method consists of two parts. First, the kinematic modelof the vehicle, wite corresponding geometry, is used te create a path te park the vehiclein one or more maneuvers if the spot is very narrow. This path is contituted of circlearcs. Second,teis path is transformed into a continuous- curvature path using clothoidcurv Using matlab simulatibn for tests,tee teSt Ksults verify tee effectiveness.

                      (3) Active disturbance rejection control (ADRC) method is applied in pathtracking fbr tee first time, which can solve the precision lateral control problem whentee vehicle is parking in a low speed. During parallel parking,tee parking speed isaffected by tee external disturbance owing to tee roughncM of road surface and roadbumps,tee model uncertainty is existed in steering kinematics for the complex steeringmechanism, and there is a delay time in the steering system. In order to dimmish theimpacts of external disturbance,model uncertainty and steering system delay on pathtracking, the path tracking controller based on ADRC method is built. Using theexperimental vehicle for real vehicle tests,the test results verify the effectiveness ofthe path tracking controller.

                      Key Words; parking space; VANET; aWomatic parking; ADRC;

                      隨著社會進步和經濟的發展,汽車逐漸從一種運輸或代步工具轉變為人們生活和工作中的重要組成部分。伴隨著人工智能的迅猛發展,汽車由人為的機械操作逐漸轉變為機械的智能化。汽車技術包含了多口學科,其中包括:自動控制、人工智能、優化理論、傳感器技術、信號處理、圖像處理、通信技術、信息融合等。隨著人民生活條件的日益改善,人們對汽車性能的要求也在不斷提高,汽車消費者們要求車輛,不但要具備較高的操縱穩定性、良好的乘坐舒適性、可觀的燃油經濟性,還要具有較高的駕駛安全性。人口數量的增加化及城市建筑設施的不斷擴増,使有限的城市空間變得擁擠不堪,汽車數量的逐年增加,不僅導致交通日趨擁堵,也使得在城市尋找一個巧車位變得困難,并且泊車空間也隨么減少。

                      由于城市汽車數量巨大,尋找一個泊車位不僅變得異常困難,同時也增加了交通擁擠。尋找泊車位是城市交通擁堵的基本姐成部分C在城市5%~10%交通擁堵是因為尋找泊車位造成的和在小街道交通擁堵則島達60%)。此外,由于汽車尾氣的排放,導致燃料消耗和環境污染。迅速的尋找到一個泊車位不僅可節省時間,而且可レッ節能減排。參考文獻凹分析了如何快速的尋找一個泊車位。同樣,從倫敦帝國學院(帝國學院的城市能源系統項目)的一項研究中了解到,在擁擠的城化花在尋找一個泊車位的消耗占總燃料的40%。據唐納德博:t的研究叫在美國游戲軟件公司(商業區旁邊的加利福尼亞大學,校園洛杉抓)捜索泊車位導致每年約47000加侖的汽油消耗、730噸的二氧化碳排放量和95000小時(H年)的時間浪費。所W快速合理的分配一個泊車位,不僅能達到節能減排的目的,同時可W解決一部分交通擁堵問題。

                      汽車保有量的增長也使得城市交通、居民小區、街道、停車場等公共環境變得異常擁堵,同時也造成了可用的泊車空間減少。另一方面伴隨著新手司機的増加和老司機的操作失誤,導致的各種交通事故也很多。美國密歇根大學交通研巧所根據交通事故發生數據和保險公司事故發生數據進行了統計并分析,結果表明泊車導致的交通事故占到總事故的44%w,其中倒車泊車過程中發生碰掛占到了泊車事故的1/2到1/3。

                    車位變量分析示意圖
                    車位變量分析示意圖

                    兩個最小轉彎半徑組成的泊車路徑示意圖
                    兩個最小轉彎半徑組成的泊車路徑示意圖

                    所需泊車位的最小長度和寬度示意圖
                    所需泊車位的最小長度和寬度示意圖

                    向前泊車最小車位長度和寬度分析示意圖
                    向前泊車最小車位長度和寬度分析示意圖

                    誤差分析示意圖
                    誤差分析示意圖

                    線性自抗擾路徑跟蹤控制器
                    線性自抗擾路徑跟蹤控制器

                    目錄

                      第一章 緒論
                        1.1 研究背景及意義
                        1.2 國內外研究現狀
                          1.2.1 車載自組織網絡的巧車調度研究現狀
                          1.2.2 自動泊車研究現狀
                        1.3 本文研究內容
                        1.4 本文組織結構
                      第二章 基于車載自沮織網絡的泊車調度
                        2.1 泊車位的相關性
                          2.1.1 車輛共享系統設計
                          2.1.2 相遇概率
                        2.2 泊車位的分配協議
                        2.3 本章小結
                      第三章 平行泊車的系統建模
                        3.1 泊車相關參數描述
                        3.2 泊車運動學模型分析
                        3.3 本章小結
                      第四章 平行自動泊車的路徑設計
                        4.1 凡何平行泊車
                          4.1.1 平行拍車策略
                          4.1.2 泊車位空間受限泊車設計
                          4.1.3 泊車出庫設計
                        4.2 回旋曲線平行泊車
                          4.2.1 回旋曲線
                          4.2.2 泊車路徑設計
                        4.3 MATLAB 仿真
                        4.4 本章小節
                      第五章 平行自動泊車路徑跟蹤控制
                        5.1 考慮外擾的運動學建模
                        5.2 線性自抗擾控制器設計
                        5.3 仿真及實驗
                          5.3.1 Matlab 油仿真
                          5.3.2 泊車實驗
                        5.4 本章小結
                      第六章 總結與展望
                        6.1 總結
                        6.2 展望
                      參考文獻
                      致 謝
                      作者簡介

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