臺灣博碩士論文加值系統

本文研究以基因PID法則來控制一具有多軸可轉向之全聯結車其拖曳車之前輪轉向角，使其具有更佳的操控性。多軸均可轉向全聯結車之數學模型係簡化成一兩部腳踏車，分別代表曳引車與拖曳車，之連結模型。首先驗證此一多軸可轉向全聯結車之數學模型，然後進行基因PID控制器設計。此控制法則是以隨機搜索參數的方法來設定PID控制器的參數。接著以MATLAB軟體進行模擬分析，針對多軸可轉向聯結車在無參數變化與有参數變動下；並分別與傳統全聯結車及多軸可轉向全聯結車穩態轉角比控制法進行駕控性能的比較。結果顯示使用基因PID控制在高低速換道與轉彎等操作都具有顯著的駕控性能的提昇。

This paper applies genetic PID control law to a multi – axis steering articulated vehicle to improve its handling performance . Mathematical model of the tractor-trailer uses a simplified two bicycles model, representing the front tractor and rear trailer respectively. The rear trailer steering angle are adjusted by the genetic PID control law according to various driving conditions. Firstly, we verify this simplified mathematical model , then design the genetic PID controller. The control law uses a random search method to find the PID controller parameters. Simulation ( using MATLAB software ) in both with and without parameter variation at various driving conditions show that in comparison with both conventional control and steady-state based control, the proposed genetic PID control has several notable improvement in high-speed / low-speed lane change and turning operation.

摘要.......................................................I
英文摘要...................................................II
謝誌.....................................................III
目錄......................................................IV
表目錄....................................................VI
圖目錄...................................................VII
第1章 緒論..................................................1
1.1 前言...................................................1
1.2 研究目的................................................1
1.3 文獻回顧................................................2
1.4 論文架構................................................2
第2章 全聯結車數學模型.......................................3
2.1 全聯結車模型與定義.......................................3
2.2 輪胎側向力分析..........................................6
2.3 簡化系統模式............................................7
第3章 控制器設計...........................................12
3.1 基因演算法PID控制設計...................................12
3.1.1 基因演算法...........................................12
3.1.2 PID控制器...........................................16
3.2 穩態轉角比法...........................................17
第4章 模擬結果與討論........................................18
4.1 Matlab模擬方法.........................................18
4.2 高低速換道模擬.........................................19
4.3 高低速轉彎模擬.........................................20
4.4 全聯結車参數變化........................................21
4.4.1 高低速換道質量参數變化................................21
4.4.2 高低速轉彎質量参數變化................................23
4.5 GAPID、順滑模態、轉角比、傳統全聯結車之換道與轉彎比較.......25
4.5.1 高低速換道比較.......................................25
4.5.2 高低速轉彎比較.......................................27
第5章 結論與未來展望........................................60
5.1結論...................................................60
5.2未來展望................................................61
参考文獻...................................................62
附錄一 全聯結車相關符號索引.................................64
作者簡介...................................................67

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