车组偏差系统：分散LQG控制策略与仿真

本文主要探讨了车组偏差系统的分散控制问题，这是一个在高速公路上实现车辆高效、安全行驶的重要技术领域。针对汽车车组速度和距离偏差的线性随机系统模型，该模型具有重叠结构特性，这种结构反映了实际驾驶环境中车辆间的相互影响和动态交互。 作者陈雪波、李小华和王成玖针对这一问题，提出了一种基于包含原理的分散、次优的LQG（线性二次 Gaussian）控制策略。LQG 控制是一种经典且广泛应用的控制器设计方法，它结合了最小均方误差和渐近稳定性，旨在优化系统性能的同时考虑到噪声和不确定性的影响。 包含原理在这个控制设计中起到了关键作用，它允许将复杂的系统分解为多个独立或相对简单的子系统，每个子系统可以独立设计和优化，然后通过整体协调实现全局性能。这种方法在实际应用中具有分布式计算的优势，能有效降低系统复杂性和提高控制效率。 通过仿真结果展示了这种分散控制方法的有效性。仿真模拟了车组在具有重叠结构条件下的行为，验证了控制策略能够在保证车辆安全间距和同步速度的前提下，有效管理车组间的偏差，并且在实际运行环境中展现了良好的稳定性和鲁棒性。 本文的研究对于优化高速公路的车辆队列控制、提升行车安全性以及推动智能交通系统的发展具有重要意义。车组偏差的分散控制技术不仅解决了单个车辆控制的问题，还考虑了车组作为一个整体的动态交互，为未来智能交通系统的设计提供了新的理论支持。