[发明专利]一种自适应跟随预测控制方法、系统及装置

说明书

本申请公开了一种自适应跟随预测控制方法，包括实时监测自车及前车状态，获取p步预测时域内各控制子目标的状态信息数值；根据状态信息数值分别计算当前控制周期内与上一个控制周期内控制子目标的均方差；计算当前控制周期内控制子目标的均方差与上一个控制周期内控制子目标的均方差的和值，将两倍的当前控制周期内控制子目标的均方差与和值作比得到权重调节因子；根据权重调节因子调节二次型代价函数中各控制子目标的权重系数，以实现二次型代价函数动态寻优，得到最优控制向量进行自车控制。该方法可提高多目标预测控制器对复杂工况的适应能力。本申请还公开了一种自适应跟随预测控制系统、装置以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种自适应跟随预测控制方法；还涉及一种自适应跟随预测控制系统、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

传统的MPC(Model Predictive Control，模型预测控制)框架下，自适应跟随预测控制中，状态权矩阵与控制权矩阵皆为离线标定的固定权矩阵，即各控制子目标的权重系数固定。权重反应目标的重要性，在多目标控制中，纵向跟驰性能的多个控制子目标及横向稳定性能的多个控制子目标彼此之间存在冲突，即某个控制子目标的权重增加会弱化其他控制子目标的重要性。从而，对于采用固定权矩阵的控制方式来说，其工况适应性有限，且可能导致寻优结果为次优，甚至恶化控制品质。

因此，如何提供一种自适应跟随预测控制方法，提高多目标预测控制器对复杂工况的适应能力，优化控制品质是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种自适应跟随预测控制方法，能够提高多目标预测控制器对复杂工况的适应能力，优化控制品质；本申请的另一目的是提供一种自适应跟随预测控制系统、装置及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种自适应跟随预测控制方法，包括：

实时监测自车及前车状态，获取p步预测时域内各控制子目标的状态信息数值；

根据所述状态信息数值分别计算当前控制周期内与上一个控制周期内所述控制子目标的均方差；

计算所述当前控制周期内所述控制子目标的均方差与所述上一个控制周期内所述控制子目标的均方差的和值，并将两倍的所述当前控制周期内所述控制子目标的均方差与所述和值作比得到所述控制子目标的权重调节因子；

根据所述权重调节因子调节二次型代价函数中所述控制子目标的权重系数，以实现所述二次型代价函数动态寻优，得到最优控制向量进行自车控制。

可选的，所述分别计算当前控制周期内与上一个控制周期内控制子目标的均方差前还包括：

根据所述前车状态判断当前工况是否为稳态工况；

若是稳态工况，则不执行计算当前控制周期内与上一个控制周期内控制子目标的均方差及后续调节权重系数的步骤；

若不是稳态工况，则执行计算当前控制周期内与上一个控制周期内控制子目标的均方差及后续调节权重系数的步骤。

可选的，所述根据所述前车状态判断当前工况是否为稳态工况，包括：

判断前车加速度是否处于所述稳态工况对应的加速度区间；

若所述前车加速度处于所述稳态工况对应的加速度区间，则所述当前工况为所述稳态工况；

若所述前车加速度不处于所述稳态工况对应的加速度区间，则所述当前工况非所述稳态工况。

可选的，所述根据所述权重调节因子调节二次型代价函数中各所述控制子目标的权重系数，包括：

根据所述权重调节因子，依据调节所述二次型代价函数中各所述控制子目标的权重系数；