[发明专利]一种严格避撞的车辆队列跟驰控制方法和控制系统

权利要求书

1.一种严格避撞的车辆队列跟驰控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，获取车辆队列中前方车辆的第一行驶信息、自身车辆的第二行驶信息以及所述自身车辆与所述前方车辆之间的车间距测量值；

步骤2，根据车辆执行器的饱和特性信号参数和车辆不确定动力学模型，构建车辆控制器的动力学计算模型，其中，所述饱和特性信号参数的计算公式为：

式中，i为所述车辆队列中跟随车辆的编号，φ_i为所述饱和特性信号参数，为所述饱和特性信号参数的导数，为可调参数，h_i为车头时距，D_i为第i辆跟随车辆的名义质量的倒数，σ_i为第i辆跟随车辆的车辆执行器的名义延迟的倒数，f_i(e_i)为车间距误差e_i的双射函数表达式，sat(·)为所述车辆执行器的输入值，u_ii为所述车辆控制器的控制力输出值；

步骤3，根据所述第一行驶信息、所述第二行驶信息和所述车间距测量值，利用所述动力学计算模型，计算所述自身车辆的车辆控制器的控制力输出值，其中，所述控制力输出值用于控制所述自身车辆跟随所述前方车辆行驶。

2.如权利要求1所述的严格避撞的车辆队列跟驰控制方法，其特征在于，步骤2中，具体包括：

步骤21，根据车辆行驶的位移和车身长度，计算所述车辆队列中两辆相邻车辆间的车间距误差的计算值；

步骤22，利用双射函数和车间距误差范围的取值，将所述车间距误差的计算值转换为状态函数，所述状态函数的计算公式为：

式中，e_i第i辆跟随车辆与第i-1辆跟随车辆间的车间距误差的计算值，e_i∈[e_i,m，e_i,M]，z_i为所述状态函数；

步骤23，根据所述车辆不确定动力学模型和所述状态函数，计算所述状态函数的二阶动力学方程，并根据所述饱和特性信号参数，对所述二阶动力学方程进行变换，其中，变换后的二阶动力学方程的计算公式为：

式中，ΔD_i和Δσ_i为中间参数，为第i辆跟随车辆的名义质量，ΔM_i为所述名义质量对应的时变不确定质量，为第i辆跟随车辆的车辆执行器的名义延迟，Δτ_i为所述名义延迟对应的时变不确定延迟，Λ_i为所述车辆不确定动力学模型中不确定动力学部分，v_i为第i辆跟随车辆的速度，a_i为第i辆跟随车辆的加速度，v_i-1为第i-1辆跟随车辆的速度，a_i-1为第i-1辆跟随车辆的加速度，为第i辆跟随车辆的名义风阻系数，为第i辆跟随车辆的名义行驶阻力；

步骤24，根据所述变换后的二阶动力学方程，构建所述动力学计算模型，所述动力学计算模型用于计算所述车辆控制器的控制力输出值，其中，所述控制力输出值的计算公式为：

u_ii(t)＝p_i1+p_i3

式中，p_i1为确定性控制力，p_i3为不确定性部分对应的车辆控制器的控制力输出值，z_i为所述状态函数，为所述状态函数的一阶导数，为任一已知函数，ε_i为预设常数，ε_i的取值大于零，为估计参数，为所述估计参数的一阶导数，k_1i、k_2i为预设控制参数，为第i辆跟随车辆的约束跟随误差修订值，ξ_i为第i辆跟随车辆的设定常数。