引用本文:杨旭华,董颖颖,杨海东,王万良.一种改进的自动化高速公路交通流速度控制器设计[J].控制理论与应用,2009,26(1):103~106.[点击复制]
YANG Xu-hua,DONG Ying-ying,YANG Hai-dong,WANG Wan-liang.An improved traffic flow-speed control design for an automated highway system[J].Control Theory and Technology,2009,26(1):103~106.[点击复制]
一种改进的自动化高速公路交通流速度控制器设计
An improved traffic flow-speed control design for an automated highway system
摘要点击 2884  全文点击 1743  投稿时间：2007-05-21  修订日期：2008-05-15
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DOI编号  10.7641/j.issn.1000-8152.2009.1.019
  2009,26(1):103-106
中文关键词  Backstepping  自动化高速公路  速度控制器  指数收敛
英文关键词  backstepping  automated highway system  speed controller  exponential convergence
基金项目  国家自然科学基金资助项目(60504027, 60874080); 中国博士后科学基金资助项目(20060401037).
作者单位E-mail
杨旭华 浙江工业大学 信息工程学院, 浙江 杭州 310032
浙江大学 工业控制技术国家重点实验室, 浙江 杭州 310027 		xhyang@zjut.edu.cn 
董颖颖 浙江工业大学 信息工程学院, 浙江 杭州 310032 qinyou2002@126.com 
杨海东 浙江工业大学 信息工程学院, 浙江 杭州 310032 popular100@126.com 
王万良 浙江工业大学 信息工程学院, 浙江 杭州 310032 wwl@zjut.edu.cn 
中文摘要
      在自动化高速公路的环境下, 针对一种基于非线性积分器Backstepping方法的交通流密度控制器, 本文提出一种改进的交通流速度控制器设计方法, 选取交通流速度为被控变量, 并采用Backstepping方法进行控制器的设计, 保证使每个路段的交通流速度以指数形式快速收敛到期望值. 与已有的方法相比较, 该控制器极大地提高了算法效率, 而且无需矩阵的逆运算, 可以自动满足系统的可控性条件. 仿真结果显示该控制器可以有效地减少道路拥塞, 有助于在拥堵的高速公路上实现平滑的交通流.
英文摘要
      On the basis of the traffic density control design by using the nonlinear integrator-Backstepping method, thismpaper proposes an improved method for designing the traffic flow-speed control by selecting the traffic flow-speed as the controlled variable and applying the Backstepping method to design the controller for an automated highway system. The controller guarantees the traffic flow-speed at each section to be exponentially convergent to the desired speed. Comparing with the prior methods, this controller is superior in algorithm-efficiency, being free from matrix inversion, and automatically satisfying the controllability condition. Simulations show that this controller effectively reduces the congestion and helps to achieve a smooth traffic flow on a congested highway.