[发明专利]一种智能汽车多层立体网联控制系统建模方法

摘要

本发明公开了一种智能汽车多层立体网联控制系统建模方法，首先用网络控制系统理论和信息物理融合系统理论对智能网联汽车中的智能车、车与路、车与车、车与网络的信息交互和网联控制系统进行分析，获取各个节点间信息交互数据，基于以上数据建立以智能车本身信息、车与路信息、车与车信息、车与网络信息为输入的多层立体网联控制系统模型，对该系统模型的耦合信息进行解耦，对相应的矩阵进行稀疏表达，得到解耦后的系统模型。通过本发明可以实现无人汽车的控制。

主权项

1.一种智能汽车多层立体网联控制系统建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：用网络控制系统理论和信息物理融合系统理论对智能网联汽车中的智能车、车与路、车与车、车与网络的信息交互和网联控制系统进行分析，获取各个节点间信息交互数据；S2：基于步骤S1得到的数据建立以智能车本身信息、车与路信息、车与车信息、车与网络信息为输入的多层立体网联控制系统模型，表达式如下：其中，i表示智能汽车序号，i＝1,2,…,N，N表示智能汽车数量，k表示时刻，x_i(k+1)、x_i(k)分别表示第i辆智能汽车在时刻k+1和时刻k的状态信息，y_i(k)表示第i辆智能汽车在时刻k的控制量，α(k)表示时刻k时网络拓扑结构的切换值，u_i(k)表示第i辆智能汽车在时刻k的输入量；A_i表示第i辆智能汽车的状态矩阵，其表达式如下：其中，A_i,IC表示第i辆智能汽车的智能汽车状态矩阵，A_i,RC表示第i辆智能汽车的智能汽车人车‑路状态矩阵，A_i,CC表示第i辆智能汽车的车‑车状态矩阵A_i,NC表示第i辆智能汽车的车‑网状态矩阵；H_ij表示第i辆智能汽车和第j辆智能汽车之间的网联状态矩阵，其表达式如下：其中，0为补零矩阵，H_ij,RC表示第i辆智能汽车和第j辆智能汽车之间的车‑路网联矩阵，H_ij,CC表示第i辆智能汽车和第j辆智能汽车之间的车‑车网联矩阵，H_ij,NC表示第i辆智能汽车和第j辆智能汽车之间的车‑网网联矩阵；B_i表示第i辆智能汽车的控制输入矩阵，其表达式如下：其中，B_i,IC表示第i辆智能汽车的输入矩阵，B_i,RC表示第i辆智能汽车的车‑路网联输入矩阵，B_i,CC表示第i辆智能汽车的车‑车网联输入矩阵，B_i,NC表示第i辆智能汽车的车‑网网联输入矩阵；C_i表示第i辆智能汽车的输出矩阵；S3：对步骤S102得到的多层立体网联控制系统模型的耦合信息进行解耦，对相应的矩阵进行稀疏表达，得到以下系统模型：其中，A′_i表示稀疏后的第i辆智能汽车的状态矩阵，H′_ij表示稀疏后的第i辆智能汽车和第j辆智能汽车之间的网联状态矩阵，B′_i表示稀疏后的第i辆智能汽车的控制输入矩阵，C′_i表示稀疏后的第i辆智能汽车的输出矩阵。