[發明專利]一種考慮前后車輛的ACC車輛控制方法

在審

• 申請號: 201811048221.0
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109515437A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 陳龍;李亞勇;蔡英鳳;王海;梁軍;孫曉強;張云順;何有國
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60W30/16
• 分類號: B60W30/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種考慮前后車輛的ACC車輛控制方法，其特征在于，

根據車輛三自由度動力學模型、基于人工勢場的預瞄偏差模型建立車輛-道路模型；即在交通車流中把前方車輛和后方車輛看做兩個勢力場，控制車輛同時受到前后方車輛的引力和斥力作用，選取車輛傳感器獲得的前后方向車輛位置x和速度v作為特征量；在考慮前后車的基礎上根據新型人工勢場理論確定控制函數F_合，控制函數F_合作為負反饋與車輛當前合力形成對比誤差，再經過PID調節修正誤差，形成反饋的閉合回路，進而不斷修正車輛合力使其能夠按照函數F_合控制前后車距，以此來提高擁擠車流的流通效率。

2.如權利要求1所述的一種考慮前后車輛的ACC車輛控制方法，其特征在于，所述的的三自由度動力學模型為：

分別為車輛橫擺角速度和橫擺角加速度，C_f、C_r分別為前后輪的側偏剛度，C_x、C_z分別為車輛縱向和橫擺空氣阻力系數，車輛整車質量為m，車輛繞質心(c.g.)z軸的轉動慣量為I_z，前后軸距離質心的距離分別為l_f、l_r，v_x是車輛沿x軸的縱向速度，是車輛沿x軸的縱向速度加速度，v_y是車輛沿y軸的側向速度，為車輛沿y軸的側向速度加速度，f_R是橫擺瞬時加速度系數，g是重力加速度，F_x是輪胎縱向力，前輪轉角δ調節車輛行駛方向。

3.如權利要求1所述的一種考慮前后車輛的ACC車輛控制方法，其特征在于，所述的基于人工勢場的預瞄偏差模型，是指本車的輪胎所受的縱向力F_x達到下一時刻的預瞄點F_合。

4.如權利要求1所述的一種考慮前后車輛的ACC車輛控制方法，其特征在于，所述函數F_合的公式如下，

K_a1是前方車輛構建的引力勢場位置增益系數；K_r1是前方車輛構建的斥力勢場位置增益系數；K_a2是后方車輛構建的引力勢場位置增益系數；K_r2是后方車輛構建的斥力勢場位置增益系數；K_av1是前方車輛的引力勢場速度增益函數；K_rv1是前方車輛的斥力勢場速度增益函數；K_av2為后方車輛的引力勢場速度增益函數；K_rv2為后方車輛的斥力勢場速度增益函數；X為本車車輛的位置；X₁為前方車輛的位置；X₂為后方車輛的位置；V為本車車輛的速度；V₁為前方車輛的速度；V₂為后方車輛的速度；ρ₀是斥力勢場影響距離；ρ₁(X,X₁)是本車和前方車輛的距離；ρ₂(X,X₂)是本車和后方車輛的距離；Δ是梯度符號。

5.如權利要求1所述的一種考慮前后車輛的ACC車輛控制方法，其特征在于，所述控制函數F_合作為負反饋與車輛當前合力形成對比誤差，再經過PID調節修正誤差，形成反饋的閉合回路，進而不斷修正車輛合力使其能夠按照函數F_合控制前后車距，以此來提高擁擠車流的流通效率指：計算出F_合的數值，控制函數F_合作為負反饋與車輛當前合力F形成對比誤差，若F＝F_合則本車所處位置不需要調整，車輛繼續按當前狀態前進，若F≠F_合，經過PID調節修正誤差，形成反饋的閉合回路，進而不斷修正車輛合力使其能夠按照函數F_合控制前后車距，最后達到F＝F_合。