一种基于车-车通信的车辆编队纵向控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于车‑车通信的车辆编队纵向控制方法，包括：获取车辆编队中各个车辆的速度、加速度和位置；基于固定间距控制策略和非线性PID控制器设计车队控制器；确定受控车辆的油门开度或制动压力的控制量，控制量为通过车辆纵向动力学逆模型得到的前馈控制量与通过非线性PID控制器得到的反馈控制量之和；根据受控车辆的油门开度或制动压力的控制量完成受控车辆的加减速控制。为了达到响应快、精度高、鲁棒性好的控制效果，提出基于前馈‑反馈的控制框架，受控车辆的油门开度或制动压力的控制量为前馈控制量和反馈控制量之和，可以显著提高车队在不同工况下的速度跟踪能力以及队列保持能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车-车通信的车辆编队纵向控制方法
本专利技术涉及汽车智能驾驶控制
，尤其涉及一种基于车-车通信的车辆编队纵向控制方法。
技术介绍
国际研究表明，在高速路行驶过程中，如果让车辆排成队列行驶，则可以通过缩短跟驰间距来改变整体空气动力学阻力，有望提高交通流量，减少燃油消耗。车辆编队通过引入无线通信扩展了成员车的环境感知能力，在保证安全性的基础上采用几何构型更为紧凑的跟驰策略，从而可以提高交通效率，减少能源消耗，是智能交通的重要发展方向。公开号为CN110329257A中国专利申请提出了“一种基于车-车通信的多车列队纵向控制方法”，它利用车车通信设备，通过自车与他车的联络、主车与从车的联络，实现自车速度控制和从车状态适配，车辆编队形式主要是直接式控制式，利用编队的车距、车速期望值，设定配对车辆的油门踏板或制动踏板的相关参数，这类控制方式的缺陷是：编队控制链过长、性能鲁棒性受限、系统稳定性不足，极端情况下，可能导致自动驾驶控制系统失效。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于车-车通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车-车通信的车辆编队纵向控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1，获取车辆编队中各个车辆的速度、加速度和位置；/n步骤2，基于固定间距控制策略和非线性PID控制器设计车队控制器；所述非线性PID控制器中各个PID参数根据车辆状态量偏差确定；/n步骤3，确定受控车辆的油门开度或制动压力的控制量，所述控制量为通过车辆纵向动力学逆模型得到的前馈控制量与通过所述非线性PID控制器得到的反馈控制量之和；/n步骤4，根据所述受控车辆的油门开度或制动压力的控制量完成所述受控车辆的加减速控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于车-车通信的车辆编队纵向控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，获取车辆编队中各个车辆的速度、加速度和位置；
步骤2，基于固定间距控制策略和非线性PID控制器设计车队控制器；所述非线性PID控制器中各个PID参数根据车辆状态量偏差确定；
步骤3，确定受控车辆的油门开度或制动压力的控制量，所述控制量为通过车辆纵向动力学逆模型得到的前馈控制量与通过所述非线性PID控制器得到的反馈控制量之和；
步骤4，根据所述受控车辆的油门开度或制动压力的控制量完成所述受控车辆的加减速控制。


2.根据权利要求1所述的一种基于车-车通信的车辆编队纵向控制方法，其特征是，所述步骤2还包括：根据所述车队控制器确定所述受控车辆的期望加速度以及期望速度。


3.根据权利要求2所述的一种基于车-车通信的车辆编队纵向控制方法，其特征是，第i辆受控车辆的期望加速度为：

；
其中，、、、、和为所述非线性PID控制器中各个PID参数；、和分别表示车队头车的位置、速度和加速度，、和分别表示受控车辆的前车的位置、速度和加速度，和分别表示第i辆受控车辆自身的位置和速度，L为期望车车间距；
计算第i辆受控车辆的期望速度为：

；
其中，T为控制周期。


4.根据权利要求2和3所述的一种基于车-车通信的车辆编队纵向控制方法，其特征是，所述步骤3中所述受控车辆的油门开度的控制量；
其中，为驱动控制量油门开度，为通过驱动工况下车辆纵向动力学逆模型得到的前馈控制量，为通过所述非线性PID控制器得到油门开度的反馈控制量；
通过驱动工况下车辆纵向动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：江威，周正，张帆，韩鹏，林凯，
申请(专利权)人：襄阳达安汽车检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42