基于交互式多模型积分卡尔曼滤波器和鲁棒模型预测控制的协作式自适应巡航控制系统

《IEEE Transactions on Vehicular Technology》：Cooperative Adaptive Cruise Control System Based on Interacting Multiple Model Cubature Kalman Filter and Robust Model Predictive Control

V2V协同自适应巡航控制框架融合IMM-CKF与R-MPC策略，结合H∞和LMI理论构建终端不变集，通过Lyapunov函数验证稳定性，并比较了R-MPC与管状MPC的性能。

　　

摘要：

随着车联网技术的进步，基于车辆间通信（V2V）的合作自适应巡航控制（CACC）有望应对复杂的交通状况。考虑到通信故障的不可避免性，本文提出了一种鲁棒性的CACC框架，该框架采用了车载估计器，结合了交互式多模型立方卡尔曼滤波器（IMM-CKF）和鲁棒模型预测控制（R-MPC）策略，并加入了终端约束，以满足多种驾驶要求（安全性、稳定性和驾驶体验）。为了解决估计过程中的计算问题，引入了IMM方法。同时，对基础的车辆跟随模型进行了改进，以纳入控制信号增量，并通过状态约束来管理安全性问题。结合