[發明專利]基于MFAC算法的液罐車側傾穩定性控制方法、系統

有效

• 申請號: 201910756801.3
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110395263B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 鄭雪蓮;任園園;李顯生;趙蘭;崔曉彤
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60W40/10
• 分類號: B60W40/10;B60W30/04
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

1.一種基于MFAC算法的液罐車側傾穩定性控制方法，其特征是，包括以下步驟：

基于液罐車的車身側向加速度、質心側偏角速度、橫擺角速度之間的第一預設關系及液罐車的車身側向加速度與側傾穩定性之間的第二預設關系，確定所述液罐車側傾穩定性的影響因素包括液罐車的橫擺角速度，其中，液罐車的車身側向加速度、質心側偏角速度、橫擺角速度之間的第一預設關系為：

其中，

a_y為液罐車的車身側向加速度；

V為液罐車行駛速度；

r為液罐車橫擺角速度；

為液罐車質心側偏角速度；

基于MFAC算法通過附加橫擺力矩與液罐車橫擺角速度之間的第三預設關系對行駛狀態下的液罐車進行側傾穩定性控制，其中，附加橫擺力矩為控制輸入量，液罐車橫擺角速度為被控量，所述MFAC算法包括基于全格式動態線性化的MFAC算法，

基于MFAC算法通過附加橫擺力矩與液罐車橫擺角速度之間的第三預設關系對行駛狀態下的液罐車進行側傾穩定性控制，包括：

基于MFAC算法通過液罐車動力學系統的橫擺角速度輸出變化量、液罐車動力學系統的偽偏導數矩陣、滑動窗口內的系統輸出和理論控制輸入變化量矩陣之間的第三預設關系一，液罐車動力學系統的偽偏導數估計值、第一步長因子、滑動時間窗口內的系統輸出和理論控制輸入變化量矩陣、懲罰因子之間的第三預設關系二，液罐車動力學系統的理論控制輸入、第二步長因子、液罐車動力學系統的偽偏導數矩陣、理想橫擺角速度、車輛實際橫擺角速度、權重因子、系統理論控制輸入變化量、系統控制輸出變化量之間的第三預設關系三，液罐車動力學系統的實際控制輸入附加橫擺力矩、液罐車動力學系統的理論控制輸入之間的第三預設關系四，對行駛狀態下的液罐車進行側傾穩定性控制。

2.根據權利要求1所述的基于MFAC算法的液罐車側傾穩定性控制方法，其特征是，液罐車動力學系統k+1時刻的橫擺角速度輸出變化量、液罐車動力學系統k時刻的偽偏導數矩陣、滑動時間窗口[k-n_y+1,k]內的系統橫擺角速度輸出變化量和滑動時間窗口[k-n_u+1,k]內的理論控制輸入變化量所組成的矩陣之間的第三預設關系一為：

其中，

Δr(k+1)為液罐車動力學系統在k+1時刻的橫擺角速度變化量；

是液罐車動力學系統的偽偏導數矩陣，其中，的維度為1×1，的維度為1×1，的維度為(n_y+n_u)×1；

是滑動窗口內的系統輸出和理論控制輸入變化量矩陣，其維度為(n_y+n_u)×1；

Δu(k)為k時刻系統理論控制輸入的變化量，Δu(k-n_u+1)為k-n_u+1時刻系統理論控制輸入的變化量；

n_y為控制輸入線性化長度，n_u為控制輸出線性化長度。

3.根據權利要求1所述的基于MFAC算法的液罐車側傾穩定性控制方法，其特征是，液罐車動力學系統k時刻的偽偏導數估計值、液罐車動力學系統k-1時刻的偽偏導數估計值、第一步長因子、滑動時間窗口內的系統橫擺角速度輸出和理論控制輸入變化量矩陣、懲罰因子之間的第三預設關系二為：

其中，

是液罐車動力學系統k時刻的偽偏導數估計值；

是液罐車動力學系統k-1時刻的偽偏導數估計值；

η是第一步長因子；

μ是懲罰因子；

r(k)是液罐車動力學系統在k時刻的橫擺角速度輸出；

r(k-1)是液罐車動力學系統在k-1時刻的橫擺角速度輸出；

是滑動時間窗口內的系統橫擺角速度輸出和理論控制輸入變化量矩陣。