Dieser Beitrag stellt ein Regelkonzept zur längsdynamischen Führung von Fahrzeugkolonnen vor, bei dem neben der Reduktion von Abstandsfehlern die mögliche Beschränkung maximaler Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Folgefahrzeuge berücksichtigt wird. Das Ziel ist dabei, für einen möglichst großen Bereich von Beschleunigungen und Verzögerungen des Führungsfahrzeugs die Sättigung der Kraftübertragung in den Folgefahrzeugen zu vermeiden. Die Kriterien für ein schnelles Abklingen von Abstandsfehlern sowie für die Minimierung der oberen Schranken in Geschwindigkeiten und Beschleunigungen lassen sich als gemischtes H2/Hunendlich-Problem formulieren. Die Aufgabe wird als Optimierungsproblem mit Nebenbedingungen in Form von linearen Matrixungleichungen (LMI) beschrieben und für unterschiedliche Reglerstrukturen durchgeführt. Die Minimierung der oberen Schranken sowie die Vorteile des Ansatzes im Sättigungsbereich werden in Simulationen gezeigt. Schließlich werden die ausgelegten Regler auf ihre Robustheit hinsichtlich der zeitlichen Änderung der Antriebsstrangdynamik untersucht.
This paper presents a novel approach to control layout for longitudinal guidance of platoons that accounts for both the reduction of spacing errors and a possible limitation in velocities and accelerations of following vehicles. The goal is to avoid saturations of following vehicles for a vast range of acceleration and braking maneuvers of the leading vehicle. The criteria for a fast decline of spacing errors and a minimization of upper bounds for velocities and accelerations can be formulated in terms of a mixed H2/H(infinite)-problem. For different control structures the problem is solved as an optimization subject to linear matrix inequalities (LMI). The minimization of upper bounds and the controller advantages for saturation regions is shown in simulations. Finally, robustness of the presented controllers with respect to changing drivetrain dynamics is investigated.
Kolonnenregelung auf der Basis linearer Matrixungleichungen bei kritischen längsdynamischen Manövern
Longitudinal platoon guidance for critical maneuvers using linear matrix inequalities
2008
12 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 10 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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|Europäisches Patentamt | 2019
|Kriterien und Methoden zur längsdynamischen Führung von Fahrzeugkolonnen
Tema Archiv | 2009
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