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龙图腾网获悉聊城大学申请的专利一种基于H∞控制的车队协同式自适应巡航控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116834736B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311006192.2，技术领域涉及：B60W30/16；该发明授权一种基于H∞控制的车队协同式自适应巡航控制方法是由陈纪军;郭洪强;孙群;闫宁;华立宏设计研发完成，并于2023-08-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于H∞控制的车队协同式自适应巡航控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于控制的车队协同式自适应巡航控制方法，通过考虑底盘系统建模误差、底盘系统参数不确定性以及目标车辆加速度的扰动对系统稳定性的影响，根据车队CACC跟车结构对系统状态进行设计，选取以领导车辆为跟车目标的跟车距离误差、跟车速度误差和被控车辆的加速度作为系统状态，对车队CACC系统建模，基于控制方法设计控制器。本控制方法使得被控车辆与领导车辆的实际距离与期望距离的误差尽可能小，被控车辆的车速尽可能跟踪领导车辆的车速，从而保证跟车性能；被控车辆的加速度尽可能小，以保证舒适性。同时在系统鲁棒性取得了较好的效果。

本发明授权一种基于H∞控制的车队协同式自适应巡航控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于H∞控制的车队协同式自适应巡航控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： P1：考虑底盘系统建模误差、底盘系统参数不确定性以及目标车辆加速度的扰动对系统稳定性的影响；首先对被控车辆的底盘系统进行简化处理，使用一阶惯性环节对其建模： 其中，aego表示本车的实际加速度，ar表示本车的期望加速度； 底盘系统时间τ一般作为常数处理，但受到底盘系统不确定性的影响会有一定的偏差，因此实际底盘系统时间τa＝τ+Δτ；其中，Δτ表示底盘系统不确定性引起的有界系统干扰，且|Δτ|≤Δmax； 根据一阶泰勒展开式： 考虑底盘系统建模误差和底盘系统参数不确定性的影响，车辆底盘系统模型为： 其中，ωτ2为由底盘系统参数不确定性引入的不确定性项， 考虑底盘系统建模误差及底盘系统参数不确定性，进一步对车辆底盘系统进行建模： 其中，ωτ1表示底盘系统建模误差，ωτ表示由底盘系统建模误差和底盘系统参数不确定性共同引起的不确定性项，ωτ＝ωτ1+ωτ2； P2：根据车队协同自适应巡航系统，即车队CACC系统，基于跟车结构对车队CACC系统状态进行设计，选取以领导车辆为跟车目标的跟车距离误差、跟车速度误差和被控车辆的加速度作为车队CACC系统状态；旨在使得被控车辆与领导车辆的实际距离与期望距离的误差尽可能小，被控车辆的车速尽可能跟踪领导车辆的车速，从而保证跟车性能；被控车辆的加速度尽可能小，以保证舒适性；同时减小跟车的延迟性； 1跟车距离误差： 被控车辆与领导车辆的距离dm,p为： dm,p＝p0,p-pm,p-L2.1 其中，p0,p和pm,p分别表示在车队CACC系统中领导车辆和第m辆车的位置，L表示车辆的长度； 将车队CACC系统中第m辆车距离领导车辆的实际距离与期望距离的差值定义为跟车距离误差，则跟车距离误差可表示为： dm,p＝dm,p-dm,pr2.2 车队中所有车辆的期望跟车距离均是基于领导车辆进行设计，其计算公式可以表示为： 其中，dm,p表示第m辆车与领导车辆的期望跟车距离，Tp表示跟车时距，此处取值为1.1s；dp表示与前车的最小跟车距离；vm,p表示第m辆车的车速；从公式2.3中可以看出，每辆跟随车辆都对领导车辆进行跟踪，每辆车的期望跟车距离与本车到领导车辆之间所有车辆都有关； 对公式2.3进行求导得： 其中，v0,p表示领导车辆的车速，am,p表示第m辆被控车辆的加速度； 2跟车速度误差 将领导车辆与第m辆跟随车辆的速度差值定义为跟车速度误差vm,pe，领导车辆的车速可以通过车间通信获取，则跟车速度误差可以表示为： vm,pe＝v0,p-vm,p2.5 对公式2.5求导可得： P3：车队CACC系统建模： 选取跟车距离误差dm,pe、跟车速度误差vm,pe和被控车辆的加速度am,p作为车队CACC系统状态，将期望加速度am,pr作为系统输入，并考虑底盘系统建模误差和底盘系统参数不确定性的影响，联合公式2.4、公式2.6和底盘模型对车队CACC系统建模得： 车队CACC系统的状态空间描述为： 其中，xm,p＝[dm,pe,vm,pe,am,p]，B1,p＝[0,0,1τ] m,p＝am,pr表示第m辆被控制的期望加速度； P4:建立以领导车辆为跟踪目标的车队CACC系统，考虑到车队CACC系统稳定性较差，利用李雅普诺夫稳定性理论设计状态反馈控制器；设计基于H∞控制的车队CACC系统控制器，首先对车队CACC系统能控性进行分析，从公式3.2可以看出车队CACC系统是一个线性定常系统，构造能控性矩阵为： 能控性矩阵的行列式为： 在公式4.2中，τ≠0，说明|W|≠0，能控性矩阵W为满秩矩阵，因此车队CACC系统可控；此外车队CACC系统中的状态均可测，因此设计车队CACC系统的状态反馈控制器： m,p＝-Km,p4.3 其中，Kp为车队CACC系统闭环控制状态反馈控制器的增益矩阵； 则，车队CACC系统闭环控制的状态空间描述为： 其中，Ac,p表示闭环系统矩阵，Ac,p＝AP-B1,pKp； 根据式4.4可知，即使车队CACC系统使用状态反馈控制进行系统控制，但是仍有ωm,p作为车队CACC系统的扰动项影响系统的稳定性；需要使用抗干扰能力极强的H∞控制方法对车队CACC系统进行控制； 给定常数γp＞0，存在正定对称矩阵Pp,inv和矩阵Qp，且满足以下线性矩阵不等式则车队CACC系统具有H∞性能： 利用李雅普诺夫稳定性理论证明车队CACC系统闭环控制具有如下H∞性能： 其中矩阵Qp＝KpPinv,p，利用MATLAB中的LMI工具箱可获得状态反馈增益，求解出Kp＝[-0.335-0.5420.152]； P5：为验证本文提出控制方法的有效性，以德国dSPACE公司生产的dSPACE实时系统作为控制平台进行测试。

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