买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明涉及一种暖启动CGMRES方法、系统、设备及介质，所述方法包括以下步骤：根据非线性模型预测控制问题构建非线性模型；将所述非线性模型转化为具有时变扰动的线性离散时间模型；在所述线性离散时间模型的基础上添加目标函数，得到新的优化问题；根据约束所述新的优化问题的极值条件，得到所述新的优化问题的解；将所述新的优化问题的解输入迭代模型获取所述新的优化问题的最优解；将所述新的优化问题的最优解作为CGMRES算法的初始解，得到对车辆巡航模式切换的控制策略。本发明针对CGMRES算法的暖启动问题，提出了一种快速迭代技术，提前得到非线性系统问题的合理解，大大提高了在汽车巡航过程中频繁切换模式的响应速度。

主权项：1.一种暖启动CGMRES方法，其特征在于，包括以下步骤：根据非线性模型预测控制问题构建非线性模型；将所述非线性模型转化为具有时变扰动的线性离散时间模型；在所述线性离散时间模型的基础上添加目标函数，得到新的优化问题；根据约束所述新的优化问题的极值条件，得到所述新的优化问题的解；将所述新的优化问题的解输入迭代模型获取所述新的优化问题的最优解；将所述新的优化问题的最优解作为CGMRES算法的初始解，得到对车辆巡航模式切换的控制策略；将所述非线性模型转化为具有时变扰动的线性离散时间模型具体包括：将所述非线性模型视为具有时变扰动的线性模型；将所述线性模型转化为具有时变扰动的线性离散时间模型；所述具有时变扰动的线性离散时间模型为：xi+1＝Axi+Buui+Bddiyci＝Ccxi其中，xi+1为i+1时刻的状态向量，xi为i时刻的状态向量，ui为i时刻的输入向量，di为i时刻的扰动向量di＝xi+Tsfxi,ui-Axi-BuuiBd，Ts为采样时间，fxi,ui为i时刻的状态方程，A∈Rn×n为状态矩阵，为控制矩阵，Bd∈Rn×n为扰动矩阵，为输出矩阵；Rn×n为n×n的实数矩阵，为n×mu的实数矩阵，为mu×n的实数矩阵，n,mu∈Z+，Z+为正整数集合；在将所述非线性模型转化为具有时变扰动的线性离散时间模型之后还包括：根据所述具有时变扰动的线性离散时间模型得到预测方程，所述预测方程为：Ymi+1|i＝Sxxi+SuUi+SdDi其中，Ymi+1|i为m步预测输出向量，Ui为预测输入向量，Di为预测扰动向量； m∈Z+；在所述线性离散时间模型的基础上添加目标函数，得到新的优化问题具体包括：定义辅助变量；根据所述辅助变量对所述目标函数进行变换，得到新的目标函数；将所述新的目标函数与所述预测方程相结合，得到所述辅助变量的变换形式；根据所述辅助变量的变换形式，得到新的优化问题；其中，所述目标函数为：Jxi,Ui,m＝||ΓyYmi+1|i||2+||ΓuUi||2；Γy和Γu为加权矩阵；Γy,1,Γy,2,…Γy,m为Γy里的子矩阵，Γu,1,Γu,2,…Γu,m为Γu里的子矩阵；所述辅助变量为： 所述新的目标函数为：J＝ρTρ，ρT为ρ的转置矩阵；所述辅助变量的变换形式为： 所述新的优化问题为： z＝Ui；所述新的优化问题的解为： 其中，Ui*为新的优化问题的解，aT为a的转置矩阵，SuT为Su的转置矩阵，ΓyT为Γy的转置矩阵，ΓuT为Γu的转置矩阵；将所述新的优化问题的解输入迭代模型获取最优解具体包括：初始化，令k＝1,xi＝x0，去掉所述新的优化问题的解中的预测扰动向量，得到控制律，和直到时刻i+m的状态变量；所述控制律为：Uki＝SuTΓyTΓySu+ΓuTΓu-1SuTΓyT-ΓySxxi；所述直到时刻i+m的状态变量为：xki+1,xki+2,…,xki+m；将所述控制律和所述直到时刻i+m的状态变量代入所述非线性模型，得到直到时刻i+m-1的扰动变量；所述直到时刻i+m-1的扰动变量为：dki+1,dki+2,…,dki+m-1；根据所述直到时刻i+m-1的扰动变量更新所述预测扰动向量Dki；令k＝k+1，利用第k-1次迭代所述预测扰动向量Dk-1i更新所述控制律，得到新的控制律；所述新的控制律为：Uk'i＝SuTΓyTΓySu+ΓuTΓu-1SuTΓyT-ΓySxxi-ΓySdDi；将所述新的控制律与所述新的优化问题的解结合，得到所述直到时刻i+m的状态变量；判断所述新的控制律是否收敛；若否，则返回步骤“将所述控制律和所述直到时刻i+m的状态变量代入所述非线性模型，得到直到时刻i+m-1的扰动变量”；若是，则结束，得到所述新的优化问题的最优解；所述车辆巡航模式包括速度跟踪模式、距离跟踪模式和考虑交通灯的巡航模式；当ACC装备车辆接近其他车辆时，运行到距离跟踪模式，在该模式下，主机车辆通过控制车辆的速度，试图使车辆保持在期望的距离间隔内，车头时距可由司机根据车头时距定制；当主机车辆前方的净空距离内没有车辆时，切换到速度跟踪模式，在这种情况下，期望车辆以期望的巡航速度行驶；当主车检测到交通灯时，考虑到交通灯，从速度跟踪模式切换到巡航模式；所述的暖启动CGMRES方法还包括：根据跟踪能力、乘坐舒适性、燃油经济性构建优化成本函数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吉林大学 一种暖启动C/GMRES方法、系统、设备及介质