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申请/专利权人：同济大学

摘要：本发明涉及一种基于预报观测器的车辆跟驰伺服控制方法及系统，从动力学和运动学的角度构建了一种基于预报观测器的、完全线性化的伺服控制模型，用于车辆跟驰行为控制。与现有技术相比，本发明将动态安全车距实时跟踪与系统状态的渐近收敛有机结合起来，后车能够根据实际车距与动态安全车距的误差，以及前车的行为变化，合理调整自身行为，实现安全、高效和平稳跟驰运行，解决了跟驰行为与实际车距实时连续调整的同步控制问题，可显著增强车辆跟驰系统的自主智能和自主适应能力，有效提升跟驰行为与实际车距的控制水平和控制质量。

主权项：1.一种基于预报观测器的车辆跟驰伺服控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设置车辆跟驰系统的状态变量，建立车辆跟驰系统的差分模型；S11、以前、后车的速度差和跟驰车距作为状态变量x，以前、后车的加速度差为控制变量u，以前、后车的实际车距为输出变量y，即： 其中，vp、vf分别表示前、后车的速度，sp、sf分别表示前、后车的位置，ap表示前车的加速度，af表示后车的加速度，y为前、后车辆的实际车距dActual；S12、假定采样周期为T，车辆跟驰系统的差分模型为； 其中，k表示第k个采样周期，C＝[10]；S2、建立车辆跟驰系统预报观测器模型以及车辆跟驰伺服控制模型；S21、建立车辆跟驰系统预报观测器模型：将第k个采样周期的安全跟驰车距记为dsafek，参考输入rk＝dsafek，ek＝rk-yk，设计车辆跟驰系统基于状态重构的预报观测器： 其中，K表示预估状态的误差补偿矩阵；S22、构建基于预报观测器的车辆跟驰伺服控制模型： 其中，L是预报观测器的反馈矩阵，M为伺服矩阵；S3、根据建立的模型设计车辆跟驰伺服控制算法并实施；步骤S3具体为：Step1：根据式3所示的状态预报观测器模型，建立预报观测器的状态增广模型；Step2：根据优化目标，按照极值条件求解出当前状态下车辆跟驰系统预报观测器的误差补偿矩阵K、预报观测器反馈矩阵L，以及伺服矩阵M；Step3：将矩阵K、L、M的值代入车辆跟驰控制策略计算公式，计算得到当前状态下后车因应前车行为变化所应采取的加速度的值；Step4：根据加速度的值，计算后车应采取的牵引力或制动力，并实施以实现后车的跟驰行为控制；Step1具体为：由式3可得，跟踪方程如下所示： 令由式5至7可得： 其中

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百度查询： 同济大学 一种基于预报观测器的车辆跟驰伺服控制方法及系统