线性车辆动力学下基于全分布式优化的 CAV 编队控制
最优化与控制
2021-03-23 v1
摘要
受近期对网联自动驾驶车辆（CAV）编队技术的关注推动，本文开发了基于分布式优化、以编队为中心的 CAV 跟车方案。针对 CAV 编队已提出多种分布式优化或控制方案。然而，现有大多数以编队为中心的 CAV 控制分布式方案在其流程的至少一步中需要集中式数据处理或集中式计算，被称为部分分布式方案。本文中，我们通过带一般预测时域的模型预测控制方法，在线性车辆动力学下开发了基于全分布式优化的以编队为中心的 CAV 编队控制。这些全分布式方案在整个流程中不需要集中式数据处理或集中式计算。为开发这些方案，我们提出了目标函数的新公式以及一种分解方法，该方法将密集耦合的集中式目标函数分解为若干个局部耦合函数之和，其耦合满足网络拓扑约束。然后我们利用局部耦合优化与算子分裂方法的公式来开发全分布式方案。我们进行了控制设计与稳定性分析，以实现期望的交通瞬态性能与渐近稳定性。数值测试证明了所提全分布式方案与 CAV 编队控制的有效性。
引用
@article{arxiv.2103.11081,
title = {Fully Distributed Optimization based CAV Platooning Control under Linear Vehicle Dynamics},
author = {Jinglai Shen and Eswar Kumar H. Kammara and Lili Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.11081},
year = {2021}
}