【摘 要】
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车辆队列协同控制在缓解交通拥堵、提高驾驶安全性和燃油经济性方面具有很大的潜力，这与通信技术的进步，尤其是车车通信技术的发展有着密切关系。但在现实场景中，车车通信并非理想通信，存在通信丢包、时延等现象，影响了车辆队列的稳定性和跟踪性能。为此，本文研究通信丢包时车辆队列分布式协同控制方法，构建了考虑伯努利丢包模型的车辆队列系统模型，设计了适用于以领航车为根节点、基于有向生成树的通信拓扑的分布式控制器，
【基金项目】
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国家自然科学基金（52002126,52102394,52172384）； 湖南省自然科学基金（2021JJ40065、2021JJ40086、2021JJ40095）； 汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主研究课题重点项目（61775006）；
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车辆队列协同控制在缓解交通拥堵、提高驾驶安全性和燃油经济性方面具有很大的潜力，这与通信技术的进步，尤其是车车通信技术的发展有着密切关系。但在现实场景中，车车通信并非理想通信，存在通信丢包、时延等现象，影响了车辆队列的稳定性和跟踪性能。为此，本文研究通信丢包时车辆队列分布式协同控制方法，构建了考虑伯努利丢包模型的车辆队列系统模型，设计了适用于以领航车为根节点、基于有向生成树的通信拓扑的分布式控制器，并分析了丢包概率与车辆队列稳定性的关系，推导出保证队列渐近稳定的充分条件，即代价函数的权重系数矩阵的不等式。数值仿真结果表明，当采用所设计的车辆队列系统模型和分布式控制器，且代价函数的权重系数矩阵满足不等式条件时，若丢包概率增加，队列跟踪误差的收敛时间将延长，且跟踪误差的幅值也将增大。该验证了丢包概率对所设计的分布式控制器的稳定性和跟踪性能的负相关影响。
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