[發明專利]一種基于車-車通信的車輛編隊縱向控制方法

有效

• 申請號: 202010844939.1
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111913389B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 江威;周正;張帆;韓鵬;林凱
• 申請（專利權）人: 襄陽達安汽車檢測中心有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 杜德成

1.一種基于車-車通信的車輛編隊縱向控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，獲取車輛編隊中各個車輛的速度、加速度和位置；

步驟2，基于固定間距控制策略和非線性PID控制器設計車隊控制器；所述非線性PID控制器中各個PID參數根據車輛狀態量偏差確定；

步驟3，確定受控車輛的油門開度或制動壓力的控制量，所述控制量為通過車輛縱向動力學逆模型得到的前饋控制量與通過所述非線性PID控制器得到的反饋控制量之和；

步驟4，根據所述受控車輛的油門開度或制動壓力的控制量完成所述受控車輛的加減速控制；

所述步驟2還包括：根據所述車隊控制器確定所述受控車輛的期望加速度以及期望速度；

第i輛受控車輛的期望加速度為：

；

其中，、、、、和為所述非線性PID控制器中各個PID參數；、和分別表示車隊頭車的位置、速度和加速度，、和分別表示受控車輛的前車的位置、速度和加速度，和分別表示第i輛受控車輛自身的位置和速度，L為期望車車間距；

計算第i輛受控車輛的期望速度為：

；

其中，T為控制周期。

2.根據權利要求1所述的一種基于車-車通信的車輛編隊縱向控制方法，其特征是，所述步驟3中所述受控車輛的油門開度的控制量；

其中，為驅動控制量油門開度，為通過驅動工況下車輛縱向動力學逆模型得到的前饋控制量，為通過所述非線性PID控制器得到油門開度的反饋控制量；

通過驅動工況下車輛縱向動力學逆模型得到的前饋控制量：

；

其中，W表示車輛車輪負荷，f表示滾動阻力系數，表示空氣阻力系數，A表示車輛迎風面積，v表示車輛速度，m表示車輛質量，g是重力加速度，表示坡度角，表示車輛旋轉質量轉換系數，表示車輛期望加速度，r表示車輪半徑，表示車輛變速器傳動比，表示車輛主減速器傳動比，表示傳動系機械效率，表示車輛液力變矩器扭矩特性函數，表示車輛發動機輸出轉矩。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于車-車通信的車輛編隊縱向控制方法，其特征是，通過所述PID控制器得到油門開度的反饋控制量：

；

其中，為車輛期望速度。

4.根據權利要求1、2、3中任一項所述的一種基于車-車通信的車輛編隊縱向控制方法，其特征是，所述步驟3中所述受控車輛的制動壓力的控制量；

其中，為制動控制量，為通過制動工況下車輛縱向動力學逆模型得到的前饋控制量，為通過所述非線性PID控制器得到制動壓力的反饋控制量；

通過制動工況下車輛縱向動力學逆模型得到的前饋控制量：

；

為制動系統作用到車輪的制動開度，為制動力矩和制動開度的比例系數。

5.根據權利要求1、2、3、4中任一項所述的一種基于車-車通信的車輛編隊縱向控制方法，其特征是，通過所述非線性PID控制器得到制動壓力的反饋控制量：

。

6.根據權利要求1、2、3、4、5中任一項所述的一種基于車-車通信的車輛編隊縱向控制方法，其特征是，所述非線性PID控制器中各個PID參數、、、、和的計算公式為：

、、、、和為設定的系數，表示自然常數。