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1、第31卷第5期2014年5月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．31No．5Mav2014doi：10．3969／j。issn．1002—0268．2014。05．022具有量化誤差反饋的車輛縱向跟隨控制王鵬，張繼業(yè)(西南交通大學(xué)牽引動(dòng)力國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都610031)摘要：針對(duì)自動(dòng)跟隨車輛間信息傳輸存在無線網(wǎng)絡(luò)量化誤差的情況，研究了車輛跟隨系統(tǒng)的縱向控制問題。假定每個(gè)跟隨車輛能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)獲得相鄰車輛及領(lǐng)頭車輛的狀態(tài)信息，并且信息在對(duì)數(shù)
2、量化器傳輸下存在量化誤差?；谲囕v非線性縱向動(dòng)力學(xué)耦合模型和車輛固定間隔跟隨策略，應(yīng)用向量Lyapunov函數(shù)方法得出的指數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)，將量化誤差處理為系統(tǒng)狀態(tài)的不確定性，給出補(bǔ)償量化誤差的滑?？刂坡?，并設(shè)計(jì)滿足系統(tǒng)群穩(wěn)定性的控制器參數(shù)。仿真結(jié)果表明：相較于不考慮量化誤差的控制器，本控制器能夠顯著提高車輛跟隨誤差的收斂速度，確保了自動(dòng)車輛縱向跟隨系統(tǒng)的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：交通工程；車輛跟隨系統(tǒng)；滑模控制；量化誤差；向量Lyapunov函數(shù)中圖分類號(hào)：U491．2+55文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002—0268(2014)05-0141一06V
3、ehicleLongitudinalFollowingControlwithQuantizationErrorFeedbackWANGPeng，ZHANGJi—ye(StateKeyLaboratoryofTractionPower，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Theproblemoflongitudinalcontrolofautomaticvehiclefollowingsystemviawirelesscommunicationnet
4、workwithquantizationerrorofinformationtransmissionbetweenvehiclesisstudied．Everyfollowingvehicleinplatoonissupposedtogettheinformationoftheleadingvehicleandtheadjacentvehiclesviawirelessnetwork，andthequantizationerrorappearsduetothetransmissionofthelogarithmicquantizer．Ba
5、sedonthenonlinearlongitudinaldynamicallycouplingmodelofstringofvehiclesandthestrategyofconstantheadwayfollowing，applyinganexponentialstabilitycriterionsolvedbyvectorLyapunovfunction，thequantizationelrorsaretreatedastheuncertaintyofsystemstate，theslidingmodelcontrollawforc
6、ompensatingquantizationerrorsisproposed，andthecontroller'sparameterswhichensurestringstabilityaredesigned．Thesimulationresultshowsthatcompared衍tllthecontrollerWhOSequantizationerrorsbeingnottakenintoaccount，thiscontrollercanobtainahigherconvergencerateofvehiclefollowinger
7、rorsandthestabilityoftheautomaticvehiclelongitudinalfollowingsystemisguaranteed．Keywords：trafficengineering；vehiclefollowingsystem；slidingmodelcontrol；quantizationerror；vectorLyapunovfunction0引言由于能夠顯著提高高速公路的通行能力、運(yùn)行效率和駕駛安全性，自動(dòng)化公路系統(tǒng)一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)‘1。2I。而車輛縱向跟隨控制是自動(dòng)化公路系統(tǒng)的典型應(yīng)用，它使得
8、車隊(duì)內(nèi)的各個(gè)車輛保持設(shè)定的車間間隔跟隨車隊(duì)領(lǐng)頭車輛自動(dòng)行駛。自動(dòng)跟隨控制的設(shè)計(jì)問題已有大量的研究p。，然而近年來，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)對(duì)控制系統(tǒng)的影響引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注H
