一种变车头时距的自适应巡航控制方法及系统
技术特征:
1.一种变车头时距的自适应巡航控制方法,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,其特征在于,在步骤3中,考虑前车加速度的可变车间时距安全策略为:
3.根据权利要求1所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,其特征在于,步骤4中采用模型预测控制应用于多目标自适应巡航控制系统中,在每个离散时刻根据当前状态、控制输入和扰动量,更新状态变量,反映车辆的跟车控制行为,建立车辆的动力学模型,模型中状态方程为:
4.根据权利要求3所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,其特征在于,在步骤4建立的车辆动力模型的状态方程中,将实际车间距、本车车速、相对车速、本车加速度、本车加速度、本车加速度变化率作为状态方程的输入,系统状态变量的公式为:
5.根据权利要求3所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,其特征在于,在步骤4建立的车辆动力模型的状态方程中,状态矩阵为:
6.根据权利要求5所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,其特征在于,在步骤4中,将两车间距、本车车速、两车相对速度、本车加速度、本车加速度变化速率与系统目标状态对比,生成优化性能指标向量,用于指导自适应巡航系统的运行,优化性能指标向量的获取方程为:
7.根据权利要求6所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,其特征在于,步骤4中,对优化性能指标向量的获取方程设定如下硬性约束条件:
8.根据权利要求7所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,其特征在于,步骤4中,模型预测控制算法的目标函数对未来时刻的综合性能指标进行加权,以获取最优控制效果,目标函数的公式为:
9.根据权利要求8所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,其特征在于,步骤4中,在硬性约束条件中引入松弛因子,对不同的约束条件进行有选择地软化,扩展约束条件的有效范围,引入松弛因子的硬性约束条件为:
10.一种变车头时距的自适应巡航控制系统,用于实现权利要求1-9任一项所述的一种变车头时距的自适应巡航控制方法,包括车载控制器、传感器模块、执行器模块、通信模块和人机交互单元,车载控制器通过通信模块与传感器模块、执行器模块和人机交互单元相连,其特征在于,车载控制器包括自适应学习模块、安全监控模块和能量管理模块,自适应学习模块与安全监测模块和能量管理模块相连。
技术总结
本发明涉及智能辅助驾驶技术领域,具体公开了一种变车头时距的自适应巡航控制方法及系统,用于解决现有的电动汽车的自适应巡航控制面临在多目标控制中平衡续航和舒适性的挑战,同时需在多变量和约束条件下优化系统响应速度和稳定性的问题,本发明提出的方法包括建立分层控制逻辑、切换定速巡航与跟车巡航模式、采用考虑加速度的可变车间时距策略,以及通过模型预测控制和松弛因子扩展优化控制算法;本发明通过考虑前车加速度的可变车间时距策略和模型预测控制,利用松弛因子扩展可行解,将控制优化转化为带约束的二次规划,确保安全并实现平稳巡航和精准跟车。
技术研发人员:杨晨,刘斌
受保护的技术使用者:上海电机学院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/21
技术研发人员:杨晨,刘斌
技术所有人:上海电机学院
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