城市路网的分布式鲁棒预测控制

摘要

针对具有模型不确定的城市路网系统,研究了使闭环系统渐近稳定的分布式鲁棒预测状态反馈控制器设计问题.首先,将由“存储与向前”路段线性模型扩展得到的城市路网拓扑模型分解为分布式模型.同时考虑实际情况中路况变化、测量误差等因素引起的饱和流量、车辆数的不确定性对城市路网系统的影响,得到了具有不确定参数的城市路网分布式模型.然后,提出了一种合作式的分布式鲁棒预测控制算法,并利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理方法在线求解多个凸优化问题,给出了子系统控制器求解方法.最后通过Matlab仿真验证了分布式鲁棒预测控制是一种能有效缓解城市交通拥堵和优化信号灯的控制策略.