自主车辆队列控制系统的稳定性分析

来源：计算机测量与控制杂志2023年第2期北京时间：

作者：朱旭,魏婧,岳忠亮

单位：长安大学

摘要：针对含通信时延的车辆队列系统，开展内部稳定性和队列稳定性分析研究；首先，利用矩阵相似变换，将高维车辆队列闭环控制系统降维拆分为若干等价的低维子系统，极大地降低了内部稳定性分析的解析难度和运算量；在此基础上，利用直接法求解了车辆队列子系统特征方程的临界虚根，从而推导了准确的时延边界，获得了车辆队列系统内部稳定的充要条件；然后，为了保证干扰沿车辆队列向后传播时不扩散，通过频域分析车辆间误差传递函数，给出了系统的队列稳定性条件，以及时延和控制器参数的指导原则；最后，通过仿真验证了所提稳定性分析方法的有效性。

关键词：车辆队列;通信时延;内部稳定;队列稳定;直接法;时延边界

基金资助：国家自然科学(62003054)；陕西省重点研发计划项目(2020GY113)；中央高校基本科研业务费资助项目(300102320109)；大学生创新创业计划项目(1516270788540502016)。