约束非线性车辆队列分布式多目标模型预测控制
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作者单位:

浙江工业大学 信息工程学院,杭州 310023

作者简介:

通讯作者:

E-mail: hdfzj@zjut.edu.cn.

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金项目(61773345);浙江省高校基本科研业务费项目(RF-C2020003).


Distributed multi-objective model predictive control for constrained nonlinear vehicle platoons
Author:
Affiliation:

College of Information Engineering,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310023,China

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    摘要:

    针对具有状态和控制约束的非线性车辆队列系统多目标控制问题,提出一种分布式多目标模型预测控制(model predictive control, MPC)策略.首先,基于前车-后车单向通信拓扑,建立网联车辆队列非线性纵向巡航模型,应用字典序算法描述分布式多目标MPC问题;然后,通过设计弦稳定与收缩约束,并结合MPC三要素条件,保证车辆队列在经济性能与协同性能最优条件下的稳定性和弦稳定性结果;最后,通过典型工况的仿真结果验证所提出策略的有效性.

    Abstract:

    This paper presents a distributed multi-objective model predictive control (MPC) strategy for multi-objective control problems of nonlinear vehicle platoon systems subject to state and control constraints. Based on the predecessor-follower communication topology, the nonlinear longitudinal cruise control models of connected vehicle platoons are established. The lexicographic method is applied to formulate the distributed multi-objective optimization problem. Moreover, together with the triple elements of MPC, the constraints on string stability and contractive are designed to guarantee stability and string stability in the context of optimality of economic performance and coordination performance of the vehicle platoon. Finally, simulation results of typical conditions verify the effectiveness of the proposed scheme.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

陈龙,何德峰,李壮.约束非线性车辆队列分布式多目标模型预测控制[J].控制与决策,2022,37(12):3122-3128

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  • 在线发布日期: 2022-11-17
  • 出版日期: 2022-12-20
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