文章编号：1673-0291（2023）03-0052-09DOI：10.11860/j.issn.1673-0291.20220071第47卷第3期2023年6月Vol.47No.3Jun.2023北京交通大学学报JOURNALOFBEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY比例-时滞控制器作用下自主车辆队列系统的最右侧极点配置方法朱旭，魏婧，张琳虎，闫茂德（长安大学电子与控制工程学院，西安710064）摘要：现有关于时滞作用下自主车辆队列控制的研究，多侧重于分析与遏制时滞对队列控制的负面效应，却忽视了时滞的正面作用.针对如何有效利用时滞提升同构自主车辆队列系统控制性能的问题，引入时滞设计了一种比例-时滞（Proportional-Retarded，PR）控制器，利用柯西-黎曼方程分析PR控制器作用下车辆队列系统的特征方程，提出了基于该控制器的最右侧极点配置方法.在此基础上，使用劳斯判据和严格的导数分析，证明了最右侧极点不可任意配置，并推导了其可配置范围，构建了可最大化提升自主车辆队列响应速度的最右侧极点配置策略，给出了关于控制器增益的设计指导规则.仿真结果表明：相比于其他极点配置方案，所提出的最右侧极点配置方案大幅度提升了系统响应速度；对比比例-微分（Proportional-Derivative，PD）控制器和协作自适应巡航控制算法，PR控制器在抑制高频干扰方面具有显著优势，且将乘客乘坐舒适度提高了两个数量级.关键词：自主车辆队列；PR控制器；最右侧极点配置；响应速度；高频干扰抑制中图分类号：U495文献标志码：AMethodforassigningrightmostpoleinvehicleplatoonsystemusingaproportional-retardedcontrollerZHUXu,WEIJing,ZHANGLinhu,YANMaode（SchoolofElectronicsandControlEngineering,Chang’anUniversity,Xi’an710064,China）Abstract:Mostofthecurrentresearchonvehicleplatooncontrolregardingtimedelayfocusesonana⁃lyzingandmitigatingthenegativeeffectsofdelay,butoftenoverlooksitspositiveeffects.Toenhancethecontrolperformanceofahomogeneousautonomousvehicleplatoonsystem,aProportional-Retarded(PR)controllerisdesignedbasedontimedelay,andaright-mostpoleassignmentmethodisproposedbasedontheCauchy-RiemannequationtoanalyzethecharacteristicequationofthesystemunderthePRcontroller.Basedonthis,theright-mostpoleassignmentstrategyisconstructedtomaxi⁃mizetheresponsespeedoftheautonomousvehicleplatoon,andguidelinesfordesigningthecontrollergainsareprovided.Simulationresu...
