[發(fā)明專利]一種適用于履帶車輛的路面附著系數(shù)的識(shí)別方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911042940.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN110884496A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;劉輝;徐麗麗;韓全福;韓立金;劉亞龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W40/00
• 分類號(hào): B60W40/00;G06F30/20
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 林哲生

本發(fā)明提供了一種適用于履帶車輛的路面附著系數(shù)的識(shí)別方法及裝置，獲取履帶車輛的基本參數(shù)；依據(jù)所述基本參數(shù)構(gòu)建車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型，并基于所述車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型選取車輛狀態(tài)變量；根據(jù)所述車輛狀態(tài)變量構(gòu)建附著系數(shù)擴(kuò)張型觀測(cè)器，并設(shè)置觀測(cè)器參數(shù)；基于所述附著系數(shù)擴(kuò)張型觀測(cè)器和所述觀測(cè)器參數(shù)，計(jì)算所述路面附著系數(shù)。本發(fā)明利用擴(kuò)張型狀態(tài)觀測(cè)器識(shí)別適用于履帶車輛的非結(jié)構(gòu)化路面附著系數(shù)，提高了識(shí)別結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及履帶車輛制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種適用于履帶車 輛的路面附著系數(shù)的識(shí)別方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著軍事技術(shù)的進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)的提高，軍隊(duì)迫切需要新型的陸戰(zhàn)平臺(tái)。傳 統(tǒng)燃油履帶車輛逐漸遭遇瓶頸，而混合動(dòng)力電傳動(dòng)履帶車輛由于可提高其機(jī) 動(dòng)性、經(jīng)濟(jì)性、防護(hù)性等原因，正逐漸被重視起來。

制動(dòng)性是評(píng)價(jià)履帶車輛技術(shù)性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，混合動(dòng)力履帶車輛的 一大特征是采用機(jī)電聯(lián)合制動(dòng)系統(tǒng)，在滿足制動(dòng)性能的基礎(chǔ)上還可以回收制 動(dòng)能量，對(duì)于提升整車的能效具有重要意義。

制動(dòng)時(shí)地面制動(dòng)力必須滿足附著條件，即最大地面制動(dòng)力不超過地面附 著力。在非機(jī)構(gòu)路面緊急制動(dòng)時(shí)，最大地面制動(dòng)力較大，一旦超過地面附著 力則車體發(fā)生側(cè)滑，嚴(yán)重影響車輛工作能力。高技術(shù)水平的混合動(dòng)力履帶車 輛需要通過履帶防滑控制實(shí)現(xiàn)整車的制動(dòng)穩(wěn)定性和行駛安全性。

履帶滑移率是影響整車制動(dòng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo)，滑移率過大導(dǎo)致車輛失 穩(wěn)，滑移率也過小導(dǎo)致制動(dòng)力不足，因此滑移率不能太大，也不能過小。保 持滑移率在一定區(qū)間是履帶車輛防滑控制的根本目標(biāo)。履帶車輛實(shí)現(xiàn)滑移率 控制的手段是實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)主動(dòng)輪制動(dòng)力矩，主動(dòng)輪制動(dòng)力矩調(diào)節(jié)的前提條件是 路面實(shí)時(shí)附著系數(shù)準(zhǔn)確觀測(cè)。

目前雖然在車輛工程領(lǐng)域有大量路面的附著系數(shù)觀測(cè)方法，但其主要應(yīng) 用于公路輪式車輛，適用對(duì)象主要針對(duì)瀝青路面、水泥路面、冰雪路面等平 整的結(jié)構(gòu)化路面，不適用于履帶車輛所行駛的野外非結(jié)構(gòu)路面。目前亟需一 種適用于履帶車輛的路面附著系數(shù)的識(shí)別方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種適用于履帶車輛的路面附著系數(shù)的識(shí)別方 法及裝置，可以準(zhǔn)確識(shí)別路面附著系數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的具體技術(shù)方案如下：

一種適用于履帶車輛的路面附著系數(shù)的識(shí)別方法，包括：

獲取履帶車輛的基本參數(shù)；

依據(jù)所述基本參數(shù)構(gòu)建車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型，并基于所述車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力 學(xué)模型選取車輛狀態(tài)變量；

根據(jù)所述車輛狀態(tài)變量構(gòu)建附著系數(shù)擴(kuò)張型觀測(cè)器，并設(shè)置觀測(cè)器參數(shù)；

基于所述附著系數(shù)擴(kuò)張型觀測(cè)器和所述觀測(cè)器參數(shù)，計(jì)算所述路面附著 系數(shù)。

可選的，所述基本參數(shù)包括重量、主動(dòng)輪半徑、主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速、主動(dòng)輪角 加速度、主動(dòng)輪制動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，所述獲取履帶車輛的基本參數(shù)，包括：

根據(jù)預(yù)先設(shè)定的車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型獲取履帶車輛的所述重量、所述主 動(dòng)輪半徑和所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

對(duì)所述主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行微分，得到所述主動(dòng)輪角加速度；

從履帶車輛CAN總線獲取所述主動(dòng)輪制動(dòng)力矩。

可選的，所述依據(jù)所述基本參數(shù)構(gòu)建車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型，并基于所述 車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型選取包括路面附著系數(shù)的車輛狀態(tài)變量，包括：

依據(jù)所述基本參數(shù)構(gòu)建如下所述車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型：

其中，為所述主動(dòng)輪角加速度，r_z為所述主動(dòng)輪半徑，J為所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量，T_z為所述主動(dòng)輪制動(dòng)力矩，μ為所述路面附著系數(shù)；