[发明专利]一种智能网联汽车队列系统中纵向控制方法和装置

权利要求书

1.一种智能网联汽车队列系统中纵向控制方法，包括：

确定智能网联汽车队列系统中可接受的通信延迟上界值h₁，其是通过预设的性能指标来确定的；

在t时刻存在时变通信延迟值λ_t的条件下，分别获取第i辆车和第i-1辆相对于领航车的位置误差、速度误差和加速度误差，得到第i辆车的系统状态量和第i-1辆车的系统状态量

根据系统状态量以及预先获取的第i辆车的增益系数矩阵确定第i辆车在t时刻的控制策略u_i，其中增益系数矩阵是根据预设的性能指标来确定的；

采用所述控制策略u_i对第i辆车在第t时刻的行驶状态进行纵向控制；

采用如下计算表达式得到第i辆车在t时刻的控制策略u_i，包括：

其中，λ_t∈[0，h₁]，且λ_t的导数值小于通信延迟的导数的上限值，其中h₁为通信延迟的上限值；

第i辆车的增益系数矩阵是通过如下方式得到的，包括：

步骤A、确定性能指标J(W)；

其中，

其中，Z(t)为系统被控输出；W(t)为系统干扰；γ为性能约束；

步骤B、在符合性能指标的条件下，确定车辆队列稳定的充分必要条件，进一步得到非线性最小化方程；

其中，LMIs表示由车辆队列稳定性条件中推得的线性矩阵不等式约束，包括：

其中，S、T、J、和R均为待求矩阵；A表示车辆队列的系统矩阵；B_u表示车辆队列的控制系数矩阵；B_w表示车辆队列的干扰系数矩阵；且，B_u、B_w与A均是对角矩阵；I表示单位矩阵，C^T表示矩阵C的转置矩阵，其中：

其中，I_n为n维单位矩阵，n为车辆队列中车辆的总数，表示克罗内克积；

步骤C、对非线性最小化方程进行锥补线性化求解，得到优化解以及通信延迟上界值h₁；

步骤D、根据优化解得到第i车辆的增益系数矩阵

其中，所述步骤C包括：

步骤C1、设定初始的通信延迟上界h_1o、性能约束γ、通信延迟的导数上界μ₁、最大的迭代次数k_max；初始化迭代次数k；

步骤C2、基于上述LMIs条件限制下，进行可行性问题的求解，寻找可行解S₀，T₀，J₀，R₀；

步骤C3、计算线性矩阵不等式方式的优化解，得出优化解T，S，J和R；

步骤C4、在优化解使得矩阵Φ₂小于0时，将通信延迟上界h₁增大并返回步骤C2；

在优化解使得矩阵Φ₂不小于0时，判断迭代次数是否超过最大的迭代次数k_max；若超过，则流程结束，并输出对应优化解以及通信延迟上界值h₁；如果未超过最大的迭代次数k_max，则迭代次数k＝k+1，并返回步骤C3；

其中，Y＝KP^-1、其中，K表示反馈增益矩阵；Q₁和Z₁为待求正定矩阵；

其中，所述步骤D包括：

利用优化解获取反馈增益矩阵K；

按照如下方式对反馈增益矩阵K进行拆分，得到第i车辆的增益系数矩阵

其中，n为车辆队列中车辆的总数。

2.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1所述的方法。

3.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1所述的方法。

4.一种智能网联汽车队列系统中纵向控制装置，包括如权利要求3所述的电子装置。