[发明专利]基于量子门和自适应控制的类弹簧车辆跟驰模型建立方法

权利要求书

1.基于量子门和自适应控制的类弹簧车辆跟驰模型建立方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

根据跟驰车、前车的具体情况建立类弹簧车辆跟驰模型，引入前车和跟驰车的速度差作为反馈量设置反馈控制条件，使跟驰车速度稳定；

并且加入自适应控制条件来替换类弹簧车辆跟驰模型中难以测量的参数；

当前车因为某些原因减速或抛锚停止时，根据跟驰车的与前车的速度以及两车间的距离因素，设置跟驰车变道绕行的规则；

引入前车和跟驰车的速度差作为反馈量设置反馈控制条件，使跟驰车速度稳定具体过程为：

u₁＝v₁(t)-v₂(t) (6)

其中v₁(t)是模型中前车的速度，v₂(t)是模型中跟驰车的速度，u₁是反馈量，为前车速度与跟驰车速度的速度差，q为反馈系数；X,A,B,u,w由式(4)给出；

所述的反馈系数q满足

其中，w²是一个中间参数，

所述跟驰车变道绕行的规则具体为：

规则(a)，当跟驰车速度大于1.05倍的前车速度，且跟驰车和前车之间的距离小于4倍的安全距离，跟驰车计划变道；此时，当跟驰车与相邻车道的前车之间的距离大于2倍的跟驰车与本车道前车之间的距离，跟驰车与相邻车道后车之间的距离大于安全距离，安全条件达成，跟驰车变道；

规则(b)，当跟驰车和前车之间的距离小于2倍的安全距离，跟驰车与相邻车道的前车之间的距离大于跟驰车与本车道前车之间的距离，跟驰车计划变道；此时，当跟驰车与相邻车道后车之间的距离大于安全距离，安全条件达成，跟驰车变道。

2.根据权利要求1所述的基于量子门和自适应控制的类弹簧车辆跟驰模型建立方法，其特征在于，

所述类弹簧车辆跟驰模型具体为：

其中，l₁(t)为模型中前车位置，l₂(t)为模型中跟驰车位置，l为模型中两车之间的安全距离，k为模型中的弹簧弹性系数，m跟驰车的质量；

将式(1)转换成一维谐振子的模型如式子(2)

其中，X,A,B,u,w由式(4)给出：

其中，v₂(t)为模型中跟驰车速度，A是系统矩阵，B是输入控制矩阵，x是系统状态，u为系统输入；w²是一个中间参数，

3.根据权利要求2所述的基于量子门和自适应控制的类弹簧车辆跟驰模型建立方法，其特征在于，所述的自适应控制条件具体为：

其中，F^*、K^*是中间参数，通过B_m＝BK^*求得；F(t)，K(t)为自适应控制率，P、R₁^-1和R₂^-1均为任意对称正定矩阵，B_m为参考模型的输入矩阵，e为实际模型和参考模型的状态误差，x_m为参考模型的系统状态。