[发明专利]基于分散式优化的燃料电池汽车经济型车队巡航控制方法

权利要求书

1.一种基于分散式优化的燃料电池汽车经济型车队巡航控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：构建巡航控制场景下燃料电池车队的通信拓扑模型、车距控制模型、队列稳定性模型；

S2：在车队控制层中，以乘坐舒适性、跟车安全性与队列稳定性为控制目标，构建基于共识型交替方向乘子法C-ADMM的分散式优化框架；

S3：采取后向建模方法构建车队中各个车辆的动力系统模型，并构建各车载能量源的动力学模型与寿命模型；

S4：以满足需求功率为前提，车队中各个车辆在车辆控制层中以减小氢气消耗量与部件寿命退化为目标，求解整车功率分配优化问题。

2.根据权利要求1所述的基于分散式优化的燃料电池汽车经济型车队巡航控制方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下步骤：

S11：构建巡航控制场景下燃料电池汽车车队的通信拓扑模型，通过测试车辆间传输通道来实时确定车队在当前时刻下的信息传递模式，进而确定所述通信拓扑模型对应的总体目标函数，实现车队中各个车辆的“即插即用”，所述通信拓扑模型表示为：

其中，G_mn用于表示通信测试结果的权重系数，m与n为车辆标号，L为车队中的车辆总数，a₁～a_L分别为车辆1～L的加速度，a_m为车辆m的加速度，a_n为车辆n的加速度，C(a₁,a₂,…a_L)为总体目标函数，c(a_m,a_n)为车辆m与车辆n之间的局部目标函数；

S12：构建基于定时车头时距策略(CTH)的车距控制模型，用于保证车队巡航过程中的基本跟车安全，所述定时车头时距策略(CTH)表示为：

其中，是车辆m与车辆m+1之间的期望车头时距，l₀是允许的最小车头时距，τ是相邻两车通过同一位置的时间差，v_m+1是车辆m+1的纵向车速；

S13：构建巡航控制场景下燃料电池汽车车队的队列稳定性模型，确保车队中靠前位置车辆所受的速度扰动不会沿着队列方向逐级放大：

其中，Δd_m是车辆m与车辆m+1之间实际车头时距的变化率，Δd_m+1是车辆m+1与车辆m+2之间实际车头时距的变化率。