[发明专利]基于自适应事件触发的车流分布式协同编队控制方法

权利要求书

1.一种基于自适应事件触发的车流分布式协同编队控制方法，其特征在于，包括：

避障控制步骤，建立无人车辆线性动力学模型，基于无人车辆自身及其邻居无人车辆的全局坐标位置信息，进行与邻居车辆之间的避障控制，建立无人车辆线性动力学模型时，选择惯性系XOY作为全局坐标系，分别建立跟随无人车辆和领导车辆的线性动力学模型；

领导车辆观测步骤，利用基于自适应事件触发的分布式观测器获取领导车辆的状态信息，所述基于自适应事件触发的分布式观测器表示为：

其中，S_i(t)是车辆i对常数系统矩阵S的观测值，θ_i(t)是对领导车辆状态的估计信息，表示第l次事件触发时刻，d_i(t)是自适应时变参数，d_i(0)≥1，a₁是正实数，t表示时刻，i＝1,…,N，a_ij是通信标志，取0或1，代表车辆i和车辆j间的通信连接状态，a_i0表示车辆i和领导车辆间的通信连接状态；

路径跟随步骤，利用基于自适应事件触发的车辆协同控制器，根据所述领导车辆的状态信息调节无人车辆自身的状态信息，所述基于自适应事件触发的车辆协同控制器表示为：

其中，表示车辆i通过传感器感知的邻居车辆的集合，N_i(t)表示车辆i能够进行通信的邻居车辆的集合，用于协调车辆i和周围邻居车辆之间的距离，用于协调车辆与领导车辆之间的距离，是车辆i估计到的领导车辆的信息，表示估计系数，是常数，表示车辆i与领导车辆之间的期望距离，β_i(t)是自适应参数，且β_i(0)≥1，表示车辆i在事件触发时刻的速度值，表示一系列的触发时刻，是估计的领导车辆的速度，为需要设计的常数，‖·‖_σ表示σ-范数，a₃为控制系数，a_ij是通信标志，取0或1，代表车辆i和车辆j间的通信连接状态，a_i0表示车辆i和领导车辆间的通信连接状态。

2.根据权利要求1所述的基于自适应事件触发的车流分布式协同编队控制方法，其特征在于，建立的所述跟随无人车辆的线性动力学模型为：

其中，是第i辆无人车辆的位置，是第i辆无人车辆的速度，u_i(t)∈R^mi是第i辆无人车辆的控制输入，i＝1,…,N。

3.根据权利要求1所述的基于自适应事件触发的车流分布式协同编队控制方法，其特征在于，建立的所述领导车辆的线性动力学模型为：

其中，S∈R^p×^p是领导车辆的常数系统矩阵，其所有特征值都没有负的实部，x_l(t)∈R^p是领导车辆的状态信息。

4.根据权利要求1所述的基于自适应事件触发的车流分布式协同编队控制方法，其特征在于，所述事件触发时刻由事件触发条件决定，第k_i+1次事件触发时刻通过下式获得：

其中，表示第k_i次事件触发时刻，是一个正的时间间隔；

由下式确定：

其中，l_i(t)和d_i(t)均是自适应参数，且l_i(0)≥1，d_i(0)≥1，a₂＞0是正实数，θ_ei(t)表示估计误差。

5.根据权利要求4所述的基于自适应事件触发的车流分布式协同编队控制方法，其特征在于，所述自适应参数l_i(t)和d_i(t)之间的关系为：

其中，a₂＞0是正实数。