控制理论与应用

作者：袁晓惠,李赞,安天骄,董博

单位：长春工业大学 数学与统计学院,长春工业大学 数学与统计学院,长春工业大学 数学与统计学院,长春工业大学 电气与电子工程学院

关键词：自适应控制; 分布式控制; 车辆队列系统; 预设时间观测器; 预设性能; 容错控制

基金：国家自然科学基金项目(62173047), 国家社会科学基金项目(22BTJ019), 吉林省科技发展计划项目(20220201038GX), 吉林省教育厅科学研究项 目(JJKH20230749KJ), 先进结构材料教育部重点实验室(长春工业大学)项目(ASM–202202)资助.

在智能交通领域, 车辆队列系统的协同跟踪控制是改善交通效率低下的有效手段, 并且实现车辆队列系统的精确快速跟踪至关重要. 因此, 针对车辆队列系统的协同跟踪控制问题, 本文提出了一种分布式预设时间观测器.该观测器旨在使跟随车能够在预设时间内成功跟随领航车的状态, 其中领航车的输入对于部分跟随车不可用. 随后, 为了保证跟踪性能, 需要构建预设性能函数. 然而, 在车辆队列系统中途停止并重新启动, 或者改变领航车的动态时, 会导致性能函数的重新选择, 从而需要重新设计控制方案. 为了消除这一限制, 本文设计了一种不依赖于初始条件的性能函数, 并基于观测结果构建了预设性能下的跟踪控制协议, 以在保证暂态和稳态性能的前提下实现系统的精确快速跟踪; 此外, 为增强车辆队列系统的安全性, 本文提出了自适应补偿控制方案, 用以解决系统执行器故障问题. 所提出的控制方案能够在系统达到稳定的同时, 确保所有车辆在运行时保持安全间距; 最后, 通过仿真结果验证了所提出算法的有效性.

来源：2026年第2期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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