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分布式驅(qū)動車輛軌跡跟蹤與穩(wěn)定性多智能體協(xié)同控制研究
經(jīng)過對比分析，將選用分層式結(jié)構(gòu)作為本文的控制框架。上層為基于博弈論的協(xié)同控制器，且由穩(wěn)定性判據(jù)檢測到車輛存在失穩(wěn)風(fēng)險時被激活，通過上層協(xié)同控制器解算得到附加橫擺力矩及前輪轉(zhuǎn)矩，兩者協(xié)同作用以兼顧車輛穩(wěn)定性及軌跡跟蹤表現(xiàn)。下面將介紹上層控制器的設(shè)計過程。
（1）車輛橫向動力學(xué)模型
將式(13)改寫為如下形式：
(29)
其中，
，
，
，
，其中模型中的符號參數(shù)如下：
（2）協(xié)同路徑跟蹤及穩(wěn)定性控制系統(tǒng)模型
圖7 路徑跟蹤模型示意圖
如圖7所示，路徑跟蹤模型表明了車輛與期望軌跡之間的運動學(xué)關(guān)系。其中，表示航向偏差，其為車輛航向角與期望軌跡上預(yù)瞄點處切向的偏差，
為預(yù)瞄距離，
為橫向偏差，其為車輛航向直線與預(yù)瞄點之間的距離。路徑跟蹤的動力學(xué)模型如下所示：
(30)
結(jié)合車輛橫向動力學(xué)模型式(29)及路徑跟蹤模型式(30)可得下述增廣模型：
(31)
其中，，，
，
，
。
式（31）為連續(xù)時間模型，其可以通過零階保持方法轉(zhuǎn)化為離散模型如下：
(32)
其中，
，
，
，
，其中，
為采樣時間。
在車輛穩(wěn)定性控制技術(shù)中，典型方法之一是將代入橫向動力學(xué)模型中將求得的狀態(tài)變量穩(wěn)態(tài)響應(yīng)作為
及
的期望值。因此，
的偏差向量可以被描述如下：
(33)
其中，
，
，
。
結(jié)合式(32)、(33)可得協(xié)同路徑跟蹤及穩(wěn)定性控制的完整動力學(xué)系統(tǒng)模型，具體如下所示：
(34)
其中，
，
，，
，
，其中，為在
時刻的系統(tǒng)狀態(tài)。
（3）博弈問題建模
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