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基于双MPC的半挂汽车列车侧翻控制系统的研究的开题报告
一、研究方向和背景
随着公路运输的发展，半挂汽车运输逐渐成为公路运输的重要方式，但由于其车身高大、车速较快，车辆侧翻的风险也相对较高。特别是在高速公路等高速路段，坡度变化和过弯速度过快将增加半挂汽车侧翻的风险。为了保证半挂汽车行驶稳定，控制侧翻的发生，本研究旨在研究基于双MPC（ModelPredictiveControl）的半挂汽车列车侧翻控制系统，为交通运输安全提供技术保障。
二、研究方法和内容
1.研究方法
本研究采用基于双MPC的半挂汽车列车侧翻控制系统，即通过车辆运动模型和动力学模型，采用双MPC控制器对车辆的转向角和侧倾角进行控制，以达到控制半挂车侧翻的目的。
2.研究内容
本研究主要包括以下研究内容：
（1）半挂汽车运动模型及动力学建模
通过对半挂汽车的运动学与动力学进行建模，并进行实验验证，以确定半挂汽车在运行过程中的运动学和动力学特性。
（2）双MPC控制器建立
基于半挂汽车的动力学模型，采用双MPC控制策略，对车辆的转向角和侧倾角进行控制，并将其与半挂车运动模型相结合，形成半挂汽车侧翻控制系统。
（3）控制系统仿真与实验验证
使用Simulink仿真平台对半挂汽车侧翻控制系统进行仿真，通过不同条件下的实验数据，验证该控制系统的控制效果以及实用性。
三、预期成果和意义
1.预期成果
通过本研究，预期实现基于双MPC的半挂汽车列车侧翻控制系统的建立。具体包括：半挂汽车运动模型与动力学建模、基于双MPC控制策略的半挂汽车侧翻控制器建立以及系统仿真与实验验证等。
2.意义
随着半挂汽车在公路运输中的广泛使用，其发生侧翻事故的风险也逐渐增大，此类事故可能会对行车安全产生危害。本研究基于双MPC控制策略建立半挂汽车列车侧翻控制系统，能有效控制半挂汽车侧翻风险，实现半挂汽车的安全稳定行驶，提高行车安全性，有重要的理论和实际意义。
四、研究难点与解决方案
1.研究难点
（1）半挂汽车动力学模型的建立；
（2）基于双MPC控制器的控制策略模型建立；
（3）实验验证与控制系统的性能评估。
2.解决方案
针对上述难点，本研究将采取以下解决方案：
（1）通过现有研究成果与实验数据，构建半挂汽车运动与动力学模型；
（2）退化半挂汽车行驶过程中的各种因素，建立基于双MPC的控制模型，分析车辆动态特性；
（3）使用测试设备和控制算法，对系统进行实时控制和仿真实验，并分析控制结果的合理性和系统性能。
五、可行性分析
本研究所选研究方向是基于双MPC的半挂汽车列车侧翻控制系统的建立，跨学科领域和复杂控制方法的应用，有很大的可行性和切实可行性，能够提高半挂汽车行驶的安全性和稳定性，具有良好的社会和经济效益。此外，本研究通过不断解决复杂控制问题，可进一步提高方法的理论性和实用性，并促进控制算法的进一步发展。
综上所述，本研究旨在基于双MPC的半挂汽车列车侧翻控制系统的研究，通过对半挂汽车侧翻事故的逐步了解，为其提供精确的控制与预测，保证半挂汽车行驶安全。