[發明專利]一種智能網聯汽車隊列系統中縱向控制方法和裝置

有效

• 申請號: 202111192616.X
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN114137831B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王紅;彭利明;白先旭;于文浩
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G16Y10/40;G16Y40/30
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張建秀;栗若木

本申請實施例公開了一種智能網聯汽車隊列系統中縱向控制方法和裝置。所述方法包括：確定智能網聯汽車隊列系統中可接受的通信延遲上界值h₁，其是通過預設的性能指標來確定的；在t時刻存在時變通信延遲值λ_t的條件下，分別獲取第i輛車和第i?1輛相對于領航車的位置誤差、速度誤差和加速度誤差，得到第i輛車的系統狀態量和第i?1輛車的系統狀態量根據系統狀態量以及預先獲取的第i輛車的增益系數矩陣確定第i輛車在t時刻的控制策略u_i，其中增益系統矩陣是根據預設的性能指標來確定的；采用所述控制策略u_i對第i輛車在第t時刻的行駛狀態進行縱向控制。

技術領域

本申請實施例涉及智能網聯汽車控制領域，尤指一種智能網聯汽車隊列縱向時變延遲控制方法和裝置。

背景技術

隨著全球汽車保有量的不斷增加，有限的道路交通資源導致交通擁堵以及交通事故等現象頻發。智能網聯汽車技術的發展為解決這一問題提供了可行的途經。作為智能網聯汽車技術的典型應用，智能網聯汽車編隊控制實現了車輛以較小的間距穩定行駛的功能，極大提高了道路的通行率，有效地減少了車用能源的消耗，這將是未來智能交通系統中的不可或缺的一環。

車輛隊列的縱向控制是智能網聯汽車編隊控制的基礎，其目的在于使隊列中的跟隨車輛以一定的間距策略跟隨領航車的運動，并保持隊列的穩定性。隊列中的通信網絡是傳遞各車狀態信息的主要途經，為有效的編隊控制提供可能。然而由于網絡節點的移動以及通信密度的增加等原因，實際的網絡收發過程中不可避免地會產生傳輸延遲、數據丟包以及時鐘同步等問題，導致控制系統的性能下降，甚至引發車輛隊列的不穩定。

現有的隊列縱向控制方法主要有兩種，一是未考慮通信延遲的縱向控制方法，另一種是考慮定延遲的縱向控制方法。前者主要集中于解決諸如車輛線性穩定性控制、異構車輛隊列的控制以及隊列解耦控制等問題，但這類控制方法通常不具備對于通信延遲的魯棒性。后者僅考慮定延遲情況下，提升系統對于定通信延遲的魯棒性。而通信網絡延遲可分為源節點延遲、網絡通道延遲和目標節點延遲，其中網絡通道延遲是具有隨機性的過程。故而通信網絡延遲是具有時變性的，僅考慮定延遲的隊列縱向魯棒控制使得系統控制效果的保守性增加，因此對于時變通信網絡延遲的編隊控制的研究是必然趨勢。

發明內容

為了解決上述任一技術問題，本申請實施例提供了一種智能網聯汽車隊列系統中縱向控制方法和裝置。

為了達到本申請實施例目的，本申請實施例提供了一種智能網聯汽車隊列系統中縱向控制方法，包括：

確定智能網聯汽車隊列系統中可接受的通信延遲上界值h₁，其是通過預設的性能指標來確定的；

在t時刻存在時變通信延遲值λ_t的條件下，分別獲取第i輛車和第i-1輛相對于領航車的位置誤差、速度誤差和加速度誤差，得到第i輛車的系統狀態量和第i-1輛車的系統狀態量

根據系統狀態量以及預先獲取的第i輛車的增益系數矩陣確定第i輛車在t時刻的控制策略u_i，其中增益系數矩陣是根據預設的性能指標來確定的；

采用所述控制策略u_i對第i輛車在第t時刻的行駛狀態進行縱向控制。

一種存儲介質，所述存儲介質中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被設置為運行時執行上文所述的方法。

一種電子裝置，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器被設置為運行所述計算機程序以執行上文所述的方法。

一種智能網聯汽車隊列系統中縱向控制裝置，包括上文所述的電子裝置。

上述技術方案中的一個技術方案具有如下優點或有益效果：