[发明专利]基于车联网的巡航控制系统的最优线性控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于车联网的巡航控制系统的最优线性控制方法，其特征在于，包括：

获取道路车辆的队列，所述车辆包括有人驾驶车和自动控制车；根据所述队列建立队列系统模型；

根据所述队列系统模型，构建基于离散时间域闭环控制状态方程的车辆巡航控制最优化问题；

对所述车辆巡航控制最优化问题进行求解，获得最优线性控制策略；

所述构建基于离散时间域闭环控制状态方程的车辆巡航控制最优化问题，具体公式为：

s.t.x_k+1＝A_kx_k+B_k1u_k+B_k2u_k-1；

其中，J_N表示代价函数，x_N表示N时刻的状态变量，T表示采样周期，N表示总时间点数，k表示当前时间点，u_k表示当前控制策略，R表示预设系数，x_k表示当前时刻的状态变量，A_k、B_k1和B_k2为固有参数，ε为常数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述队列建立队列系统模型，包括：

根据队列中各车辆的状态信息，建立各车辆的动态模型；

根据所述各车辆的动态模型，建立队列系统模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据队列中各车辆的状态信息，建立各车辆的动态模型，包括：

分别获得各车辆的车速和加速度，以及头车外其余各车辆的车距；

根据所述车速、加速度和车距，建立队列中各车辆的动态模型。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述各车辆的动态模型，建立队列系统模型，包括：

根据头车获得理想车速，根据所述理想车速和各车辆的动态模型，利用车距策略，获得各车辆的理想车距；

根据所述理想车速和理想车距，建立各车辆的状态误差方程；

联立所述各车辆的状态误差方程，获得车辆队列的连续时间系统状态方程，离散化所述连续时间系统状态方程，获得车辆队列的离散时间系统状态方程。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述车距策略的具体公式为：

其中，V(h)表示所述车距策略，h表示车距，h_min表示预设的最小车距，h_max表示预设的最大车距，v_max表示车辆最大速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述车辆巡航控制最优化问题进行求解，获得最优线性控制策略，包括：

根据网络化控制系统的最优控制理论，将所述车辆巡航控制最优化问题转化为对最优线性控制策略的系数进行求解；

利用递归推导方法，求解最优控制策略的系数，从而获得基于车联网的巡航控制系统中的最优线性控制策略。