[發(fā)明專利]一種四輪轉向汽車的魯棒自適應控制方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910054534.5
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN111452801B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 柏強;趙亮;田敏杰
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: B60W50/00
• 分類號: B60W50/00
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 魏曉波

1.一種四輪轉向汽車的魯棒自適應控制方法，其特征在于，包括：

檢測四輪轉向汽車車輛質心處的側偏角以及車輛繞質心的橫擺角速度；

將檢測到的車輛質心處的側偏角和車輛繞質心的橫擺角速度作為預設的魯棒自適應控制器的輸入參數，輸入至所述魯棒自適應控制器中；其中所述魯棒自適應控制器采用加權式多模型方法，并根據H_∞魯棒性能指標建立得到，再結合線性矩陣不等式LMI技術確定得到所述魯棒自適應控制器中的控制器參數；

獲取所述魯棒自適應控制器輸出的用于控制所述四輪轉向汽車系統(tǒng)的控制指令，以依據所述控制指令實現對所述四輪轉向汽車系統(tǒng)進行反饋控制；

所述魯棒自適應控制器是基于二自由度四輪轉向汽車動力學模型以及多模型方法建立的具有外部擾動的控制系統(tǒng)模型得到；

所述魯棒自適應控制器為

其中B＝I₂，e_i(t)＝x_i(t)-x(t)，x＝[x₁ x₂]，

其中，a_y為車輛側向加速度，ω_r為車輛繞質心的橫擺角速度，F₁，F₂分別為前、后輪胎側向力，a，b為質心距前后軸的距離，δ_f，δ_r為等效前后輪轉角，m為整車質量，I_z為整車繞軸的轉動慣量，v為車輛質心處的側偏角，η為車輛前進速度，a_f，a_r分別為前、后輪胎側偏角，k_f，k_r分別為前、后輪側偏剛度，w(t)為有界的不確定外部擾動，x₁＝v，x₂＝ω_r，α≥0，β＞0，κ＞0為給定系數，σ＞0為給定的標量，K_i為反饋增益矩陣。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

預先建立輪胎側偏角小于預設閾值時對應的第一狀態(tài)方程和輪胎側偏角不小于所述預設閾值時對應的第二狀態(tài)方程

其中，所述e_i(t)＝x_i(t)-x(t)中，x_i(t)為所述第一狀態(tài)方程時的狀態(tài)或所述第二狀態(tài)方程時的狀態(tài)，x(t)為被控對象當前的實際狀態(tài)。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述預設閾值為0.05rad。

4.根據權利要求2-3任一項所述的方法，其特征在于，反饋增益矩陣K_i根據H_∞魯棒性能指標，采用LMI方法得到：

H_∞魯棒性能指標為

利用求解反饋增益矩陣K_i；

其中Q為待求解的正定對稱矩陣，Φ_i＝(A_i+BK_i)Q+Q(A_i+BK_i)^T，t_f是控制結束時間，γ是表示對x(t)影響的給定系數，R是給定的正定對稱矩陣。