[发明专利]一种考虑前后车辆的ACC车辆控制方法

权利要求书

1.一种考虑前后车辆的ACC车辆控制方法，其特征在于，

根据车辆三自由度动力学模型、基于人工势场的预瞄偏差模型建立车辆-道路模型；即在交通车流中把前方车辆和后方车辆看做两个势力场，控制车辆同时受到前后方车辆的引力和斥力作用，选取车辆传感器获得的前后方向车辆位置x和速度v作为特征量；在考虑前后车的基础上根据新型人工势场理论确定控制函数F_合，控制函数F_合作为负反馈与车辆当前合力形成对比误差，再经过PID调节修正误差，形成反馈的闭合回路，进而不断修正车辆合力使其能够按照函数F_合控制前后车距，以此来提高拥挤车流的流通效率。

2.如权利要求1所述的一种考虑前后车辆的ACC车辆控制方法，其特征在于，所述的的三自由度动力学模型为：

分别为车辆横摆角速度和横摆角加速度，C_f、C_r分别为前后轮的侧偏刚度，C_x、C_z分别为车辆纵向和横摆空气阻力系数，车辆整车质量为m，车辆绕质心(c.g.)z轴的转动惯量为I_z，前后轴距离质心的距离分别为l_f、l_r，v_x是车辆沿x轴的纵向速度，是车辆沿x轴的纵向速度加速度，v_y是车辆沿y轴的侧向速度，为车辆沿y轴的侧向速度加速度，f_R是横摆瞬时加速度系数，g是重力加速度，F_x是轮胎纵向力，前轮转角δ调节车辆行驶方向。

3.如权利要求1所述的一种考虑前后车辆的ACC车辆控制方法，其特征在于，所述的基于人工势场的预瞄偏差模型，是指本车的轮胎所受的纵向力F_x达到下一时刻的预瞄点F_合。

4.如权利要求1所述的一种考虑前后车辆的ACC车辆控制方法，其特征在于，所述函数F_合的公式如下，

K_a1是前方车辆构建的引力势场位置增益系数；K_r1是前方车辆构建的斥力势场位置增益系数；K_a2是后方车辆构建的引力势场位置增益系数；K_r2是后方车辆构建的斥力势场位置增益系数；K_av1是前方车辆的引力势场速度增益函数；K_rv1是前方车辆的斥力势场速度增益函数；K_av2为后方车辆的引力势场速度增益函数；K_rv2为后方车辆的斥力势场速度增益函数；X为本车车辆的位置；X₁为前方车辆的位置；X₂为后方车辆的位置；V为本车车辆的速度；V₁为前方车辆的速度；V₂为后方车辆的速度；ρ₀是斥力势场影响距离；ρ₁(X,X₁)是本车和前方车辆的距离；ρ₂(X,X₂)是本车和后方车辆的距离；Δ是梯度符号。

5.如权利要求1所述的一种考虑前后车辆的ACC车辆控制方法，其特征在于，所述控制函数F_合作为负反馈与车辆当前合力形成对比误差，再经过PID调节修正误差，形成反馈的闭合回路，进而不断修正车辆合力使其能够按照函数F_合控制前后车距，以此来提高拥挤车流的流通效率指：计算出F_合的数值，控制函数F_合作为负反馈与车辆当前合力F形成对比误差，若F＝F_合则本车所处位置不需要调整，车辆继续按当前状态前进，若F≠F_合，经过PID调节修正误差，形成反馈的闭合回路，进而不断修正车辆合力使其能够按照函数F_合控制前后车距，最后达到F＝F_合。