1.本发明提供一种不撞不堵车流量翻倍的汽车智能控制，涉及能识别与精准控制cm级距离偏差的超高精密机器人纵向智能驾驶，即实时精准控制“安全距离”，“安全速度”与加速度，“定距准确走-停”，随机n辆车列控制得像一辆车的不撞车、杜绝“激波”拥堵，绿灯40秒通过路口车流量比现在平均17辆增加到一倍至更多，相当路面拓宽一倍以上的不撞不堵流量翻倍的汽车智能控制。
背景技术：
2.至今为止汽车各种防撞技术有：1、在发生碰撞，采取各种减轻碰撞后果的措施，如气囊、保险杠等；2、防撞报警类，如：专利号为97105850的中国专利公开的汽车防撞雷达，专利号为90211840的中国专利公开的红外激光防撞装置等；3、防撞报警自动刹车，如：专利号为92112911的中国专利公开的防撞紧急制动装置、专利号为92229804的中国专利公开的汽车防撞报警刹车器、专利号为92200823的中国专利公开的汽车安全行驶防撞模糊控制器等；4、倒车防撞报警，如：专利号为98233344的中国专利公开的倒车防撞报警器、专利号为95202028的中国专利公开的汽车倒车防撞雷达等；5申请号为cn02158775.2的中国专利公开的“汽车自动防撞器”。
3.上述现有各种防撞技术都是开环防撞，甚至申请号为cn02158775.2的“汽车自动防撞器”就是“开环继电式程序控制”，也是开环系统中性能最差的，根本不是闭环控制系统，所以根本没有闭环控制的“控制器”，从而连最起码的“主动巡航”控制技术与功能都完全没有，也就更没有“车辆定距离准确走-停”的智能防撞技术与功能。
技术实现要素：
4.1、本发明提供一种不撞不堵车流量翻倍的汽车智能控制，涉及能识别与精准控制cm级距离偏差的超高精密机器人纵向智能驾驶，即实时精准控制“安全距离”、“安全速度”与加速度，“定距准确走-停”，随机n辆车列控制得像一辆车的不撞车、杜绝“激波”拥堵，绿灯40秒通过路口车流量比现在平均17辆增加到一倍至更多，相当路面拓宽一倍以上的不撞不堵流量翻倍的汽车智能控制
5.所述不撞不堵车流量翻倍的汽车智能控制，也称车辆定距准确走-停防撞防堵i型系统控制器，或超高精密机器人纵向智能驾驶，其特征在于由毫米波雷达或毫米波雷达与机械视觉相配合的传感器单元、运算及控制单元包括“安全速度”转换“安全距离”、执行马达构成控制油门或刹车的执行单元、受控车辆共四大部分、及停车距离给定装置、最高限速给定装置构成超高精密机器人智能控制油门或刹车系统，即距离控制无静差的i型不撞不堵车流量翻倍的汽车智能控制，简称i型系统控制器
6.所述执行马达和受控车辆构成固有“受控系统”，其特征在于执行马达惯性较小可简化由转速，变位移的传递函数所述受控车辆，其特征是由执行马达控制油门或刹车
的与加或减速度成比例的位移为输入，以其行驶距离或以其车速转换的安全距离为输出，由牛顿定律可推写其传递函数的二重积分，在自动控制界已经是难以解决的不可控的结构不稳定系统，在“受控系统”中受控车辆与执行马达相串联，其“受控系统”传递函数三重积分，这是至今全世界自动控制界的各种自动控制理论都跟本毫无法解决的不可控制的结构不稳定系统
7.所述涉及毫米波雷达或毫米波雷达与机械视觉相配合传感器单元，其特征在于毫米波雷达实测时实距离电信号为距离闭环控制系统的给定值，与反馈的由速度变换的“安全距离”电信号或输出距离之差送运算及控制单元至少放大20000倍作为“速度”和“加速度”两个内闭环反馈控制的给定值，与其“速度”和“加速度”两个反馈作减法运算，其差值送给控制油门或刹车的执行马达为输入，执行马达输出角位移电信号控制“受控车辆”油门或刹车，而控制“受控车辆与执行马达”构成“受控系统”的“加或减速度”、“速度”、“由速度变换的安全距离”(真实行驶距离为)为输出，再又恰以给出该输出的距离反馈控制恰好得一阶徵分运算、二阶徵分运算分别给出“最佳的速度”、“最佳的加或减速度”的反馈控制，构成一个比例高增益主通路和距离、速度、加或减速度三个最佳状态反馈闭环控制通路，共四通路控制通路的结构
8.所述涉及受控系统其特征在于以毫米波雷达实测时实距离电信号为给定输入，以距离输出量而言的“速度”和“加速度”及距离三个最佳状态反馈闭环自动控制系统的传递函数超高精密机器人纵向智能驾驶汽车动态方程，把受控系统至今全世界自动控制界的各种自动控制理论都根本不能控制的结构不稳定系统，控制成为超高精密机器人φ
3.1
(s)是快响应、无振荡、无超调、动态与静态误差均
→
0，强鲁棒性各种性能都同时为最好的最佳控制系统，颠覆了现今的所有各种自动控制理论，把诸多不可能都变为了可能。
9.2、根据权利要求1，所述其特征在于，最佳状态反馈控制器是和其中的是用来与相对消其中的β，而得到设计的，其中分别是最佳反馈比例系数对距离输出分别作1阶、2阶微分的两个内反馈通路，其中分别在受控系统传递函数分子上和在分母里，分子上的是在前向主通路中的高增益的比例系数，在分母里的它在反馈的回路里，但在设计系统的结构构成中，让既在前向主通路中同时也包括在反馈的回路里，这时只需一个比例放
大器就满足要求，这时只需三个控制器，控制三个反馈通路和一个前向、共四个控制通路而省去一个控制器
10.所述三个控制器，其特征在于特征方程的三个特征根全部负实部的绝对值总和比较中选取的数值越大，系统的稳定性、全部各种性能都越好，作为一组最佳参数可被选定
11.所述涉及距离闭环控制系统误差其特征在于其特征在于控制通路与作用：
①
.时控制器向油门执行器给出控制信号，控制受控车辆“加或减速”行驶；
②
.时控制器向刹车执行器送控制信号，控制车辆减速行驶；
③
.时，安全速度转换安全距离有3种情况：(1)、当受控车辆前方有固定不动障碍物，或遇红灯前方有停车时，智能控制结果车速“安全距离”则受控车辆准确定距精准地停车，理论上距离误差车，理论上距离误差实际由于系统非线性、饱和、机械间隙，则产生微小cm级误差，可做到n车车列中每辆车都智能控制得像同一辆车，都按给定距离精准地停车，杜绝撞车和追尾的发生，解决至今全世界毫无办法解决的汽车追尾、撞车的世界大难题；并可设置短停车的间距为30-10cm，而极大地缩短停车的车与车的间距及行驶中的车之间的距，增大单位道路长度的车容量和增大车流量，可做到当红灯变绿灯40秒时间里，n车车列中每辆车都会像同一辆车似的紧紧地智能跟踪前车过交通路口，而增大通车的流量，甚至流量翻倍；(2)、当受控车辆前方有随机出现车速低于受控车辆设定行驶给定最高的车速时，受控车辆实时智能调节车速转“安全距离”距离无差精准地时实控制着：距离无差精准地时实控制着：跟随行驶，随机形成的n车车列智能控制得像同一辆车，各车之间距离均各自智能控制“安全速度”与“安全距离”，都各自随时随地，杜绝汽车追尾与撞车和解决n车车列中每位司机驾驶汽车互不协调的根本难题，而杜绝类似2008年日本物理学家们在实验场实验中，230m园形车道，均匀列放22辆汽车，每位司机都按30km/h开车，而必然地产生【堵车现象】“激波”传播拥堵的发生，即解决至今为止全世界专家学者们都毫无办法解决的世界汽车追尾与撞车和【堵车现象】“激波”传播拥堵这两大世界难题；并在通过交通路口绿灯40秒时间里，n辆车缩短安全车间距，如同一辆车似地通过路口，让通过路口的车流量翻倍，相当路面拓宽一倍；(3)、当受控车辆前方，在最高限速的“安全距离”之内没有随机出现随机车辆和障碍物、即道路通畅时，受控车辆智能按设定最高时速，即通常所说的“主动巡航”速度行驶
12.所述i型系统控制器，其特征在于涉及超高精密的机器人根据实际需求，当设计对100m距离，有0.5cm的极高分辨率，对受控车辆可极精准地控制，取速度反馈路径，q2＝120加速度反馈路径，超高精密的机器人
不仅让结构不稳定的不可控“受控系统”完全可控，而且所有全部性能都同时达到最佳，即快响应、无振荡、无超调单位阶跃响应时间＜0.43[s]，特征根是：p1＝-76.2008；p2＝-36.6349；p3＝-7.1643，具有很强的抗外扰和自身参数变化的强鲁棒性，系统的单位阶跃响应如图2所示，与图1现今全世界各种自动控制理论设计系统的性能指标不可能同时都最好相比，把自动控制界中的诸多不可能，都变为了可能；这组最佳参数的选定用试探法求特征方程s3 120s2 3600s 20000的特征根，必须是全部根都是负实部，且绝对值总和＝q2＝120，并越大越好。
[0013]
3、根据权利要求1，涉及所述受控系统的控制器是和其特征在于，当表示成从输出引出的q2s2反馈改由x3仅引出q2比例系数状态反馈，其2阶微分s2被省略，由输出引出的反馈改由x2引出状态反馈比例系数，1阶微分s被省略，所述i型系统控制器中所必须的一重积分，没有外加积分控制器，而由受控系统中的速度变距离这一固有积分自然地承担了，这不仅节省资源、简化结构、提高可靠性，更重要是降低系统阶次提高系统性能，这时的系统是最最简单结构，3个最简单比例系数控制器控制四个通路有最佳性能如图2，系统结构图如图3所示，构成系统结构更简单，信号传递路经更短了，这时受控系统，即超高精密机器人传递函数表达的运动方程只在形式上完全相同，而信号传递路径，和所需控制器被大大地省略，内涵提高了
[0014]
4、根据权利要求1，其特征涉及最高限速给定装置，当受控车辆在道路行驶中没有任何障碍物与前导车时，智能控制受控车辆由“安全距离”限定的安全行驶速度提高到“最高限速给定装置”给定速度行驶。
附图说明
[0015]
图1所示，是现今自动控制界，各种控制理论设计系统的单位阶跃响应特性，所表示的是快响应，就必然产生超调量，各种性能彼此相关，相互制约，不可能同时都为最好：如果要求单位阶跃响应加快，增益增大，超调量必然加大，系统的稳定欲度及鲁棒性都将变差，受临界稳定增益限制直至系统不稳定。
[0016]
图2、是受控系统结构不稳定不可控的系统，只取a0＝20000，q1＝3600，q2＝120，3个最简单的比例控制器，控制汽车不撞不堵车流量翻倍智能控制系统动态结构图递函数是的单位阶跃响应如图3，各种性能都同时为最好，关键是快响应而无超调！因为汽车距离控制绝对不许有超调量。
[0017]
图3、是把设计成的单位阶跃响应：快响应、无振荡、无超调所有性能都同时为最好，传递函数中除分母最高项是受控系统映射外，其余所有都是控制器，分别时实控制安全距离、安全速度和加/减速度的三个状态反馈和分子20000高增益是对“距离”误差放大20000倍精准控制的主通路。
具体实施方式
[0018]
本发明关键是基本概念、理论与方法的创新发明，甚至是把自动控制界中的诸多不可能都变成了可能基本概念、理论与方法的独创颠覆性创新发明，独创创新发明在附图3中给出了不撞不堵车流量翻倍的汽车智能控制系统构造的结构图，又在说明书中给出了详细说明，其中包括必须的全部参数的具体数字都已全部给出。所以上述本发明，也就是具体实施方式的关键组成部分都已给出。
[0019]
本发明“控制器”特别简单，特别最简单是所必须的是3个“比例控制器”，还有一个补偿器，都是比例放大器，并且增益并不高，最高仅为控制器a0＝20000，但必须有正或负两种输入与输出。以控制器a0＝20000为例，采用最普通价格最低廉的lm324四运放，采用urb_ymd-10wr3输入为9-36v，输出为
±
15v、10w对324稳压
±
15v供电，只需最大能输出 12v电压即可表示120m的最大车间距离。因据我国交通法规定，设计任何车辆为前导车，只允许最高巡航车速为120m/h，我国交通法规定车速为120km/h“安全距离”120m，但在与前导车相对速度为0、普通路面(非冰雨雪)的情况，应科学地智能缩短车间距和车辆在路面行驶中司机心理的实际需求，可将“安全距离”智能缩短一半或智能用某一函数描述更为科学，将在道路试验中最终科学地确定。暂用12v表示120m车间距，即1mv代表1cm。但324本身失调电压就有2mv，这时根据对324本身失调电压实测值可做到完全补偿，将324负输入端接成多输入的运算放大电路，其中加入减去失调电压相应的输入就可以了。共用2级，第一级200倍，第二级100倍，即实现a0＝20000放大设计任务，设失调电压实测值为2mv，只需在第一级200倍加法器输入端另加一个10μv补偿电压，经放大200倍并反相，输出-2mv可将2mv失调电压完全补偿。10μv电压由电阻分压器获得，并为避免电磁场和温度变化外扰产生，采用很简便的电磁场屏蔽和恒温控制技术。即使是324也能做到比较精准的放大结果，特点是价廉、最简单方便、可靠，还可加用精密前置放大器icl7650斩波稳零运算放大器，在百度网可查。
[0020]
实现逻辑运算与智能控制有两种方案：
[0021]
1、采用模拟与数字逻辑集成块混合
[0022]
采用模拟与数字逻辑集成块、集成开关或微继电器。
[0023]
采用模拟集成块与单片机及微继电器，在实施车速-安全距离可变函数。
[0024]
2、采用软件编程实现，即实惠、又简单。