[发明专利]以节能为导向的多车队列系统稳定协同控制方法及装置

权利要求书

1.一种以节能为导向的多车队列系统稳定协同控制方法，其特征在于：

包括智能交通系统下由智能网联汽车组成的具有一定几何构型的队列系统及队列协同控制方法；所述队列系统中包括有领航车和跟随车；

所述队列协同控制方法包括以下步骤：

步骤一、在所述队列系统中，所有车辆均采集当前车辆的实时状态信息，以及获取领航车和当前车辆的前方车辆的实时状态信息；

步骤二、当前车辆根据收集到的轮毂电机的能量效率和道路坡度信息，建立能量最优速度规划问题，并通过动态规划方法求解该问题获得能量最优速度；

步骤三、收集队列中各跟随车能量最优速度后，建立一种可有效避免车辆碰撞的发生的能量最优车间距策略，控制队列在该车间距策略下行驶；

步骤四、根据能量最优车间距策略给出控制律，建立离散匀质队列模型，通过运用队列稳定鲁棒协同控制算法得出的新的控制律，使得队列系统在新的控制律下实现队列系统稳定。

2.根据权利要求1所述的以节能为导向的多车队列系统稳定协同控制方法，其特征在于：在所述步骤二中，所述能量最优速度规划问题为：

其中，F_X为保持车辆运动的纵向合力；给队列中车辆编号，假设领航车编号为0，沿着队列跟随车按1，2，…编号依次增大，J_v，i为队列中第i辆跟随车的速度规划问题；令队列需要行驶的总路程为D，假设其可被等距分割为n_D份，且每份记为ΔD；

P_io，f/r和P_ii，f/r为轮毂电机分别在驱动和制动模式下的功率，f表示前轮，r表示后轮；

Λ_i＝diag{sign(1+I_d，f)，sign(1+I_d，r)，sign(1-I_d，f)，sign(1-I_d，r)}，sign(■)为符号函数，I_d，f/r表示电机的工作状态，I_d，f/r＝1为驱动状态，I_d，f/r＝-1为制动状态；

V_min≤V_i(j)≤V_max，V_min和V_max分别是车辆所允许的最大和最小车速，a_min和a_max为车辆所允许的最小和最大加速度。

3.根据权利要求1所述的以节能为导向的多车队列系统稳定协同控制方法，其特征在于：在所述步骤三中，所述能量最优车间距策略为：

式中大于零，分别为固定车间距策略下第i-1辆和第i辆跟随车在k时刻的理想位移，为在能量最优车速下的理想位移；D_id为固定车间距策略下相邻车间的理想车间距；