基于DMPC的多车协同自适应巡航控制研究

针对多车协同自适应巡航控制系统(CACC)中车辆跟驰距离波动大的问题，提出了一种分布式模型预测控制(DMPC)策略。采用分层控制的思想对CACC系统进行控制。控制器分为上位控制器和下位控制器。上位控制器根据车队状态计算车辆的期望加速度，下位控制器根据期望加速度控制车辆的节气门开度和制动系统压力。首先，建立了车队的纵向动力学模型。其次，根据控制目标设计目标函数，使车队能够获得当前时刻的最优控制量。然后基于逆发动机模型和逆制动模型设计了下位控制器。最后，通过Carsim和MATLAB/Simulink的联合仿真，验证了所设计控制策略的有效性。结果表明，DMPC可以减小车辆跟驰距离误差的峰值、标准差和均方根值，提高跟驰稳定性。