view in publisher's site

Distributed Model Predictive Control for Heterogeneous Vehicle Platoons Under Unidirectional Topologies

This paper presents a distributed model predictive control (DMPC) algorithm for heterogeneous vehicle platoons with unidirectional topologies and a priori unknown desired set point. The vehicles (or nodes) in a platoon are dynamically decoupled but constrained by spatial geometry. Each node is assigned a local open-loop optimal control problem only relying on the information of neighboring nodes, in which the cost function is designed by penalizing on the errors between the predicted and assumed trajectories. Together with this penalization, an equality-based terminal constraint is proposed to ensure stability, which enforces the terminal states of each node in the predictive horizon equal to the average of its neighboring states. By using the sum of local cost functions as a Lyapunov candidate, it is proved that asymptotic stability of such a DMPC can be achieved through an explicit sufficient condition on the weights of the cost functions. Simulations with passenger cars demonstrate the effectiveness of the proposed DMPC.

مدل توزیع‌شده کنترل پیشگویانه برای وسایل نقلیه زیر زمینی زیر Unidirectional Topologies

این مقاله یک الگوریتم توزیع‌شده کنترل پیش‌بین (DMPC)برای جوخه‌های ناهمگون وسیله نقلیه با توپولوژی‌های تک‌بعدی و یک نقطه شروع مطلوب ناشناخته ارائه می‌دهد. وسایل نقلیه (یا گره‌ها)در یک دسته به طور پویا جدا می‌شوند اما با هندسه فضایی محدود می‌شوند. هر گره یک مساله کنترل بهینه حلقه باز محلی را تنها به اطلاعات گره‌های همسایه اختصاص می‌دهد، که در آن تابع هزینه با penalizing بر روی خطاهای بین مسیرهای پیش‌بینی‌شده و فرضی طراحی می‌شود. با این penalization، یک محدودیت ترمینال مبتنی بر برابری برای تضمین پایداری، که حالت‌های ترمینال هر نود در افق پیش‌بینی برابر با میانگین کشورهای همسایه خود را مشخص می‌کند، پیشنهاد می‌شود. با استفاده از مجموع توابع هزینه محلی به عنوان یک کاندیدای Lyapunov، ثابت شده‌است که پایداری مجانبی چنین DMPC را می توان از طریق یک شرط کافی صریح روی وزن توابع هزینه به دست آورد. شبیه‌سازی‌های با خودروهای سواری نشان‌دهنده کارایی روش پیشنهادی است.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.