不同通信范围下车辆编队中的扰动传播研究

在车辆编队控制中，作用于一辆车的扰动会传播并影响其他车辆。若扰动沿车辆串不放大，则称为串稳定。然而，在分布式控制设定下通常难以实现串稳定，尤其在考虑恒定间距策略时。本札记考虑串不稳定情形，研究由 $n+1$ 辆车组成的非线性车辆编队中的扰动传播，其中（虚拟）领头车为恒定间距策略提供参考。除连续车辆间通信外，我们还假设每辆车可接收前方 $r$ 个邻居的信息，即车辆编队具有通信范围 $r$。对于车间距误差的最大超调，我们明确表明，扰动（包括作用于每辆车的外部扰动与领头车加速度）的影响在固定 $n$ 下被 $O(\sqrt{ \left \lceil \frac{n}{r} \right \rceil})$ 缩放。这意味着可通过增大通信范围来减弱扰动传播。提供了数值仿真以阐明主要结果。