一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略

本发明属于智能交通控制领域，主要涉及的是一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略。

背景技术：

1、新能源汽车队列协同控制能够有效改善当前的交通环境，对提高交通通行效率、减少交通事故的发生、降低能源的消耗以及减轻环境污染具有积极作用，是智能交通系统的重要研究方向和组成部分。新能源汽车队列协同控制的目的是使得同一车道行驶的多辆汽车，以最小安全车间距形成一个稳定队列，以相同的速度稳定行驶，从而增大交通容量、提高行驶安全性及降低能源消耗。新能源汽车队列协同控制一般通过单辆车的动力学模型推出整个车队的模型，在此基础上设计相应的协同控制策略，实现车队协同控制目标。目前，在现有的新能源汽车队列协同控制研究中，研究成果都是针对相同阶数和相同动力学模型的车辆系统进行控制设计，而在很多实际新能源汽车队列中个体车辆的动力学模型和阶数往往是不同的，因此现有的控制策略无法实现混合阶新能源汽车队列的协同控制。同时，在系统中存在未知不确定干扰的情况下，也会使得车队系统不稳定，从而无法实现车队协同控制目标。因此，现有的新能源汽车队列控制方法已经无法满足带有不确定扰动的混合阶新能源汽车队列协同控制的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决实际新能源汽车队列中个体车辆的动力学模型和阶数不同，而无法利用现有方法实现混合阶新能源汽车队列的协同控制目标的问题，本发明提供了一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略。

2、所述控制策略包括如下步骤：

3、步骤一、建立带有未知不确定干扰的新能源汽车队列混合系统模型；

4、步骤二、建立新能源汽车队列混合协同误差；

5、步骤三、建立新能源汽车队列混合滑模误差；

6、步骤四、建立新能源汽车队列智能神经网络补偿；

7、步骤五、 建立带有不确定干扰和扰动的混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略；

8、所述步骤一中，

9、含有二阶动力学混合阶新能源汽车队列系统模型为

10、

11、含有三阶动力学混合阶新能源汽车队列系统模型为

12、

13、分别为第i辆车的位置、速度和加速度，为第i辆车的状态向量，为未知非线性函数，为不确定干扰，为非线性时变控制系数，代表控制量，为二阶动力学模型的车集合，为三阶动力学模型的车集合，为车辆序号；

14、所述步骤二中，

15、混合阶新能源汽车队列系统混合协同位置误差

16、

17、混合阶新能源汽车队列系统混合协同速度误差

18、

19、混合阶新能源汽车队列系统混合协同加速度误差

20、

21、分别为第i辆车的混合协同位置、速度和加速度误差，分别为领航车的位置、速度和加速度，d为理想固定车间距，理想位置。

22、一阶新能源汽车队列混合协同误差

23、

24、二阶新能源汽车队列混合协同误差

25、

26、三阶新能源汽车队列混合协同误差

27、

28、分别为一阶、二阶和三阶新能源汽车队列混合协同误差，为邻接矩阵，为第i辆车的相邻车辆，为第i辆车与领航车的连接权值，为车辆序号；

29、所述步骤三中，

30、二阶新能源汽车队列混合滑模误差

31、

32、三阶新能源汽车队列混合滑模误差

33、

34、为新能源汽车队列混合滑模误差，为分别为滑模系数；

35、所述步骤四中，

36、建立新能源汽车队列智能神经网络补偿

37、

38、

39、分别为的估计值，为权值的估计，为基函数；

40、所述步骤五中，

41、建立带有不确定干扰和扰动的混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略

42、二阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略

43、

44、三阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略

45、

46、是控制增益，是i的入度。

47、神经网络自适应律为

48、

49、为设计参数，为可调增益，为通信拓扑权值。

50、本发明的有益效果在于，很好解决了实际新能源汽车队列中个体车辆的动力学模型和阶数不同，而无法利用现有方法实现混合阶新能源汽车队列的协同控制目标的问题。利用本发明提供的控制策略可以对新能源汽车队列中不同类型和阶次的混合阶被控车辆进行有效控制，保证整个车队在不确定干扰和扰动的条件下保持行进的一致性、稳定性和通行效率。

技术特征：

1.一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略，其特征在于，所述控制策略包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略，其特征在于，所述步骤一中含有二阶动力学混合阶新能源汽车队列系统模型为：

3.根据权利要求1所述的一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略，其特征在于，所述步骤二中，混合阶新能源汽车队列系统混合协同位置误差：

4.根据权利要求1所述的一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略，其特征在于，所述步骤三中，二阶新能源汽车队列混合滑模误差：

5.根据权利要求1所述的一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略，其特征在于，所述步骤四中，建立新能源汽车队列智能神经网络补偿：

6.根据权利要求1所述的一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略，其特征在于，所述步骤五中，建立带有不确定干扰和扰动的混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略

技术总结
一种混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略，属于智能交通控制领域，主要是在新能源汽车队列控制中调整针对不同类型和阶次的混合阶被控车辆的控制策略保证整个车队在不确定干扰和扰动的条件下保持行进的一致性、稳定性和通行效率。本发明包括：建立带有未知不确定干扰的新能源汽车队列混合系统模型；建立新能源汽车队列混合协同误差；建立新能源汽车队列混合滑模误差；建立新能源汽车队列智能神经网络补偿；建立带有不确定干扰和扰动的混合阶新能源汽车队列智能分布式协同控制策略。本发明用于新能源汽车队列的分布式协同控制。

技术研发人员：李晓杰,王一光,董晖,刘勇权,杨明昊,詹萧颜,丁云朋,蒋永强,唐旭滨,童岸卿
受保护的技术使用者：桂林理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17