[发明专利]一种基于事件触发扩张状态观测器的分布式车辆队列控制方法

权利要求书

1.一种基于事件触发扩张状态观测器的分布式车辆队列控制方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：改写车辆模型，将车辆模型中包含未知参数的部分和外部扰动统一看成未建模动态q_i(t)；

步骤2：设计事件触发扩张状态观测器来估计车辆模型中的未建模动态q_i(t)；

步骤3：设计虚拟速度控制输入α_1i(t)，设计虚拟速度控制输入相关的一阶低通滤波器；

步骤4：定义虚拟速度跟踪误差z_1i(t)，设计虚拟加速度控制输入α_2i(t)，设计虚拟加速度控制输入相关的一阶低通滤波器；

步骤5：定义虚拟加速度跟踪误差z_2i(t)，设计实际控制输入u_i(t)。

2.根据权利要求1所述的基于事件触发扩张状态观测器的分布式车辆队列控制方法，其特征在于，所述步骤1改写的车辆模型为：

其中p_i(t)，v_i(t)，a_i(t)分别是第i辆跟随者车辆的位置、速度和加速度，

q_i(t)是未建模动态，常数m_i，c_i，μ_i和τ_i分别为车辆的质量、风阻系数、摩擦系数和纵向动力的惯性延迟系数，常数g是重力加速度值，b_i＝1/m_iτ_i，是b_i的估计值，u_i(t)是控制输入。

3.根据权利要求1所述的基于事件触发扩张状态观测器的分布式车辆队列控制方法，其特征在于，所述步骤2中的事件触发扩张状态观测器为：

其中a_i(t)是车辆加速度，是车辆模型中未建模动态q_i(t)的估计值，l_i是观测器增益，s_i(t)是中间变量，γ_i(t)是扩张状态观测器的输入；

其中第i辆跟随者车辆的第k次事件触发时刻ψ_i(t)＝γ_i(t)-u_i(t)为采样误差，u_i(t)是控制输入，M_i＞0为事件触发阈值。

4.根据权利要求1所述的基于事件触发扩张状态观测器的分布式车辆队列控制方法，其特征在于，所述步骤3中的虚拟速度控制输入α_1i(t)为：

其中v_i-1(t)是第i-1辆车的速度，e_i(t)＝p_i-1(t)-p_i(t)-y_i是相邻两车之间的间距误差，p_i-1(t)和p_i(t)分别为第i-1辆车和第i辆车的位置，常数y_i是期望的相邻两车之间的间距；h_i和k_1i是控制参数；所述虚拟速度控制输入相关的一阶低通滤波器为：

其中β_1i(t)是滤波器的输出，κ_1i是滤波器参数。