1。介绍近年来,车辆排控制得到了大幅增加在智能交通系统(的利益
1gydF4y2Ba- - - - - -
3gydF4y2Ba)由于其显著的优势减少交通拥堵,提高交通安全,提高交通能力(
4gydF4y2Ba- - - - - -
6gydF4y2Ba]。一般来说,车辆排控制的目标是带领着一群车辆所需的排从任意的初始位置。从这个定义,我们可以发现,车辆的动力学,通信拓扑,间距车辆排控制政策发挥着重要作用。
gydF4y2Ba达到所需的排,许多控制理论应用于汽车驾驶,包括舆论控制(
7),gydF4y2Ba自适应控制
8gydF4y2Ba- - - - - -
10),gydF4y2Ba模型预测控制(
11),gydF4y2Ba和滑模控制(
12gydF4y2Ba- - - - - -
17gydF4y2Ba]。例如,提出了一种分布式一致策略与二阶动力学实现的车辆连在
7),gydF4y2Ba执行机构饱和和缺席的速度测量。在[
8),gydF4y2Ba车辆排控制速度的限制,输入饱和度和未知驱动电阻是由自适应神经滑模控制方法。通过使用模型预测控制方法,一个新颖的车辆排多个约束的控制方案和通信延迟提出了(
11gydF4y2Ba]。同时考虑领导的状态和制动力量,分布式集成滑动mode-based排控制算法(
12gydF4y2Ba]。在这些现有的结果,滑模控制方法吸引了越来越多的利益因其显著的优势在处理外部干扰。例如,neuroadaptive量化PID滑模控制方法,提出了异构车辆排与外部干扰和未知的致动器死区(
13gydF4y2Ba]。Pontryagin最低原则(PMP)基于工作点优化和滑模控制律提出了车辆排在
14gydF4y2Ba]。在[
15),gydF4y2Ba研制了一种集成分布式自适应滑模控制方法的稳定性和字符串提出车辆排控制系统的稳定性。虽然这些现有滑模控制方法有很大的优势在汽车排控制,以上研究大多使用线性动力学,这就极大地限制了他们的应用程序。因此,有必要进一步研究滑动mode-based排与非线性车辆控制。
gydF4y2Ba此外,汽车排的另一个关键是选择一个合理的车辆间间距策略。它可以提高通行能力,减少道路压力(
18gydF4y2Ba]。一般来说,有两种策略所需的排:constant-spacing政策(CSP)和variable-spacing政策(VSP)。这些间距策略之间的差异的进化策略所需的任何相邻车辆之间的距离
19gydF4y2Ba]。在垂直地震剖面与CSP相比,所需的距离通常是时变和相关车辆的速度。在细节中,常数时间进展策略(CTHP)和二次间距策略(QSP)是两个古典间距垂直地震剖面的政策。特别是QSP所需的距离是一个二次函数而言,汽车的速度。它能满足人类的需求(HDB)驾驶的行为。例如,车辆排控制与QSP提出了(
20.),gydF4y2Ba交通流量的稳定和能源消耗。在[
21),gydF4y2Ba小说与QSP排控制方案提出了混合交通情况下,重型卡车的油耗和污染的考虑。同时考虑到车辆特征和道路条件,提出了一种车辆排控制算法与小说QSP纵向间距控制(
22gydF4y2Ba]。虽然QSP显示了伟大的车辆排控制优势,很少有QSP结果应用到车辆排控制与非线性动力学。
gydF4y2Ba出于这一事实,一个分布式集成基于滑模(DISM)车辆排控制策略提出了QSP和非线性动力学。限定时间稳定性和字符串提出车辆排控制系统的稳定性进行了严格分析。在细节,三阶非线性动力学与外部干扰应用于描述车辆。然后,车辆排QSP提出维护所需的车辆间间距。自从QSP是一个二次函数的车辆的速度,这一政策的特点是比现有的实际结果与CTHP和CSP (
23gydF4y2Ba]。此外,限定时间为每辆车稳定显示利用李雅普诺夫稳定性理论,和字符串的稳定性提出了车辆排滑模控制系统演示了基于耦合方法。此外,一个近似函数是用来克服滑模控制的抖振。
gydF4y2Ba本文的其余部分介绍如下。节
2gydF4y2Ba预赛和问题公式化。然后,DISM-based车辆排控制与非线性动力学和QSP提出,提出排控制系统的稳定性进行了分析
3gydF4y2Ba。为了说明提出的方法,提出了数值模拟
4gydF4y2Ba。在最后部分
5gydF4y2Ba得出结论,描述了未来的工作。
gydF4y2Ba符号:在这篇文章中,(1)<我nl我ne-formula>
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2。预赛和配方问题<年代ec我d="sec2.1">
2.1。车辆动力学考虑一组非线性车辆,包括一个领导人<我nl我ne-formula>
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gydF4y2Ba然后,为了解决非线性车辆动力学(
1),gydF4y2Ba反馈线性化控制器介绍如下:
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备注1。我们用真正的非线性车辆动力学模型本文部署和反馈线性化方法将车辆动力学模型转化为一个三阶线性系统。与已有结果相比,它更类似于真正的车辆动力学和车辆排控制更多的现实意义。
年代t一个te米ent>对于通信拓扑,我们有以下假设。
<年代t一个te米ent我d="assump1">
假设1。假设车辆之间的通信拓扑是双向的。也就是说,每辆车只能与相邻的邻国。
年代t一个te米ent>