(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111617311.9
(22)申请日 2021.12.27
(71)申请人 厦门大学
地址 361005 福建省厦门市思明区思明南
路422号
申请人 厦门大学深圳研究院
(72)发明人 郭景华 王靖瑶 郑华青 邓醒明
李依格
(74)专利代理 机构 厦门南强之 路专利事务所
(普通合伙) 35200
代理人 马应森
(51)Int.Cl.
H04L 9/40(2022.01)
H04W 4/40(2018.01)
G08G 1/00(2006.01)
(54)发明名称
网络攻击下智能网联汽车队列自适应事件
触发控制方法
(57)摘要
网络攻击下智能网联汽车队列自适应事件
触发控制方法, 属于汽车智能安全与自动驾驶领
域。 包括以下步骤: 1)通过V2X无线 通信系统和车
载传感器实时采集自车以及其他跟随车辆和领
航车辆的行驶运动状态信息; 2)采用逆模型补偿
和反馈线性化的技术, 建立具有参数不确定性的
单个车辆的纵向动力学状态空间模型; 3)基于图
论来描述智能电动车之间的信息交互形式, 建立
智能电动车编队控制的目标函数; 4)设计防御 欺
骗攻击的车辆队列自适应分布式控制方法, 实时
求出编队控制所需的车轮电机驱动力矩。 基于自
适应事件触发策略, 有效克服队列车辆遭受欺骗
攻击时所带来的影 响, 同时抑制参数不确定性的
干扰, 实现编队控制的性能指标。
权利要求书2页 说明书11页 附图1页
CN 114285653 A
2022.04.05
CN 114285653 A
1.网络攻击下智能网联汽车队列自适应事件触发控制方法, 其特征在于包括以下步
骤:
1)实时采集自车以及其 他跟随车辆和领航车辆的行驶 运动状态信息;
2)建立具有参数不确定性的单个车辆的纵向动力学状态空间模型;
3)基于图论来描述智能电动车之间的信 息交互形式, 建立智能电动车编队控制的目标
函数;
4)设计防御欺骗攻击的车辆队列自适应分布式控制方法, 实时求出编队控制所需的车
轮电机驱动力矩。
2.如权利要求1所述网络攻击下智能网联汽车队列自适应事件触发控制方法, 其特征
在于在步骤1)中, 所述实时采集自车以及其他跟随车辆和领航车辆的行驶运动状态信息,
是通过车载传感器以及V 2X无线通信网络来实时采集, 具体包括以下步骤:
(1)车辆队列由N+1辆车组成, 编号为0, …,N, 其中0号车为领航车辆, 1, …,N号车为跟
随车辆;
(2)通过车载传感器和GPS周期性地感知自车的状态信息, 包括距离信息、 速度信息和
加速度信息;
(3)自车通过V2X无线通信网络与队列中的其他车辆进行信息交互, 实时接收相应的行
驶运动状态信息, 包括跟随车辆和领航车辆的行驶距离、 行驶速度和加速度信息, 并在 满足
触发策略的条件时将自车的状态信息广播出去。
3.如权利要求1所述网络攻击下智能网联汽车队列自适应事件触发控制方法, 其特征
在于在步骤2)中, 所述建立具有参数不确定性的单个车辆的纵向动力学状态空间模型, 结
合利用车 载传感器和V 2X无线通信网络得到的信息, 具体步骤为:
(1)使用牛顿第二定律推导出单个车辆的非线性纵向动力学表达式, 基于逆模型补偿
技术设计反馈线性 化模型, 求出 单个车辆的线性纵向动力学模型;
(2)以车辆的位置、 速度和加速度作为状态量, 考虑系 统的参数不确定项, 建立单个车
辆的纵向动力学状态空间模型。
4.如权利要求1所述网络攻击下智能网联汽车队列自适应事件触发控制方法, 其特征
在于在步骤3)中, 所述基于图论来描述智能电动车之间的信息交互形式, 建立智能电动车
编队控制的目标函数的具体步骤为:
(1)基于图论定义车辆队列的通信拓扑, 并给 出关于邻接矩阵和拉普拉斯矩阵的定义;
(2)设定自车与领航车辆的速度差, 自车与前车的距离差作为自变量, 构造车辆队列控
制的目标函数, 使编队保持恒定的期望队形。
5.如权利要求1所述网络攻击下智能网联汽车队列自适应事件触发控制方法, 其特征
在于在步骤4)中, 所述设计防御欺骗攻击的车辆队列自适应分布式控制方法, 实时求出编
队控制所需的车轮电机驱动力矩的具体步骤为:
(1)给出一种自适应事件触发策略, 即其事件触发阈值可以根据车辆状态信息动态调
整;
(2)考虑随机且能量有限的欺骗攻击的影响, 设计分布式反馈控制器, 并建立具有参数
不确定性的车辆队列闭环误差模型;
(3)基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法, 得到保证车辆队列闭环控制系权 利 要 求 书 1/2 页
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2统渐近稳定的充分条件;
(4)提出分布式反馈控制器增益的求 解方法;
(5)将控制器代入反馈线性化模型, 实时计算车辆的车轮期望驱动力矩, 实现智能电动
车的编队控制。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 网络攻击下智能网联汽车队列自适应事件触发控制方法
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