1.一种具有预设瞬稳态性能的有限时间车辆编队控制方法，其特征在于，包括：步骤1：建立含模型不确定和外部扰动的车辆模型，所述车辆模型包括车辆运动学模型和车辆动力学模型；

步骤2：采用领导与跟随编队策略，并用存在有向生成树的有向图来描述车辆间的通信关系；将N+1辆车构成的车队分解为N个由领导车跟随车两辆车构成的子系统，其中，车队中的头车跟随设定好的理想轨迹运动且其为有向图的有向生成树的根；

步骤3：在有限感知和通信约束下，对于任意一对领导、跟随车辆，构建车辆协同控制的控制目标；

步骤4：设计第i辆车的有限时间扰动观测器；

步骤5：变换跟踪误差，设计自适应有限时间编队控制律；

步骤6：令i＝1,2,…,N，重复步骤3～步骤5，设计第i辆车的基于有限时间扰动观测器的编队控制律，进而实现保证预设性能的有限时间多车编队控制。

2.根据权利要求1所述的一种具有预设瞬稳态性能的有限时间车辆编队控制方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1.1：构建如下车辆运动学和动力学模型：T T

其中，pci＝(xi yi θi) ，ri(t)表示外部扰动，ri(t)＝(r1i(t) r2i(t)) ，S(θi)表示旋转矩阵，

△Dli表示车辆模型的不确定性；

步骤1.2：考虑由一辆头车和N辆跟随车构成的共N+1车的多车编队系统，对于车队中的第i辆车，i∈{1,...,N}，建立车辆运动学模型为：建立车辆动力学模型为：

其中，

T

式中，(xi yi)表示第i辆车所在的坐标，θi表示第i辆车相对于水平方向的偏转角度值，vi表示第i辆车的线速度，wi表示第i辆车的角速度，ηi表示第i辆车在θi方向的线速度和角速度的集合， 表示第i辆车的质量矩阵， 表示 的逆矩阵，D0i＝diag(D01i,D02i)，D0i表T

示第i辆车的常数阻尼矩阵中的标称矩阵，τi＝(τ1i τ2i) ，τi表示第i辆车的驱动系统提供的输入量集合，τ1i、τ2i表示第i辆车的油门或刹车输入量，mi表示第i辆车的质量，Ii表示第i辆车的绕垂直轴转动惯量，△Di＝diag(△D1i,△D2i)表示第i辆车的模型不确定性，r1i(t)、r2i(t)表示第i辆车在线速度、角速度变化方向上所受到的外部扰动，fi(t)表示第i辆车的由模型不确定和外部扰动相结合构成的复合扰动，f1i、f2i分别表示第i辆车在其线速度、角速度变化方向上所受到的复合扰动，且由车辆运行速度、携带能源及外界扰动能量的有限性可知f1i、f2i均为有界的时变函数， f1,max表示车辆线速度变化方向上的复合扰动的一阶导的上界，f2,max表示车辆角速度变化方向上的复合扰动的一阶导的上界，f1,max、f2,max均为正的常数。

3.根据权利要求1所述的一种具有预设瞬稳态性能的有限时间车辆编队控制方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1：定义任意一对领导、跟随车，其中第j辆车为领导车，第i辆车为跟随车，i∈{1,...,N},j∈{0,1,...,N},i≠j，领导车和跟随车之间的相对距离di(t)和相对方向角为：

其中，

T T

式中，(xi yi) 表示第i辆车所在的坐标，(xj yj) 表示第j辆车所在的坐标；

步骤3.2：为避免邻近两辆车发生碰撞，设置约束条件：根据第i辆车的感知能力，定义第i辆车所在子系统中两辆车的相对距离满足：定义第i辆车所在子系统中两辆车的相对方向角满足：步骤3.3：定义子系统中两辆车间的跟踪误差：edi(t)＝di(t)‑ddes,i其中，车队中的车辆初始状态满足：dcol,i‑ddes,i

em,di(t)＝(em,di,0‑em,di,∞)exp(‑km,dit)+em,di,∞式中，km,di、em,di,∞、em,di,0、 均为正实数，满足em,di,0＝dcon,i‑ddes,i，

步骤3.5：在有限感知和通信约束下，对于任意一对领导、跟随车辆，在误差初始条件满足dcol,i‑ddes,i

且满足

式中，T表示收敛时间，T∈[t0,+∞)，t0表示初始时刻，设计参数βm,di、 取满足βm,diem,di(t)≤ddes,i‑dcol,i，em,di(t)≤dcon,i‑ddes,i， 其中，边界函数em,di(t)、 取em,di(t)＝(em,di,0‑em,di,∞)exp(‑km,dit)+em,di,∞，em,di,0＝dcon,i‑ddes,i， 0

4.根据权利要求1所述的一种具有预设瞬稳态性能的有限时间车辆编队控制方法，其特征在于，所述步骤4包括：

设计第i辆车的有限时间扰动观测器，所述扰动观测器分为观测f1i的观测器 以及观测f2i的观测器

其中，

式中，λ1、λ2表示为正的常数， 分别表示κ1i、κ2i的估计值，κ1i、κ2i为便于扰动观测器设计的辅助变量。

5.根据权利要求1所述的一种具有预设瞬稳态性能的有限时间车辆编队控制方法，其特征在于，所述步骤5包括：

步骤5.1：引入光滑函数改写跟踪误差，改写后的跟踪误差表示如下：式中， 表示严格单调递增的光滑函数；

对 求反函数：

其中，

定义误差变量，并对误差变量求导：引入线速度、角速度误差变量εvi、εwi：εvi＝vi‑αfvi

εwi＝wi‑αfwi

式中，αfvi、αfwi表示虚拟控制律；

步骤5.2：设计虚拟控制律为：实际控制输入为：

其中，εvi＝vi‑αfvi，εwi＝wi‑αfwi， k1>0，k2>0，k3>0，k4>0，0<γ<1，k5>1，k6>0，k7>1，k8>0；

式中，k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、γ皆表示设计参数，θj表示第j辆车相对于水平方向的偏转角度值，vj表示第j辆车的线速度，εdi表示变化后的距离跟踪误差， 表示变化后的方向角跟踪误差，εvi表示线速度误差变量，εwi表示角速度误差变量。