[發(fā)明專利]靜液驅(qū)動(dòng)履帶車輛調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)向控制策略

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110023759.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112693520A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳漫;鄭長(zhǎng)松;于亮;李勇;周圍;馬源;陽(yáng)仁奇;曾盼文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D11/02
• 分類號(hào): B62D11/02;B62D11/20;B62D6/00;B60W30/18;B60W50/00;B62D137/00
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 涂琪順

本發(fā)明公開(kāi)了靜液驅(qū)動(dòng)履帶車輛調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)向控制策略，S1：有限狀態(tài)機(jī)的指令表達(dá)式，任意控制周期k向兩側(cè)泵、馬達(dá)排量控制器發(fā)送目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令為：式中，分別為第k個(gè)控制周期向兩側(cè)馬達(dá)發(fā)送的轉(zhuǎn)速指令，分別為第k個(gè)控制周期由駕駛員輸入解釋的兩側(cè)馬達(dá)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，為第k?1個(gè)控制周期向兩側(cè)馬達(dá)發(fā)送的轉(zhuǎn)速指令。本發(fā)明解決了調(diào)速方案調(diào)節(jié)滯后的問(wèn)題，提前修正駕駛員目標(biāo)車速，縮短了控制周期，當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩側(cè)馬達(dá)對(duì)于轉(zhuǎn)向控制策略調(diào)整過(guò)的駕駛員輸入意圖仍然無(wú)法滿足或者由于路面特殊情況涉及到整車安全時(shí)，進(jìn)行相應(yīng)的處理，減少安全隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及履帶車輛調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)向控制策略，特別涉及靜液驅(qū)動(dòng)履帶車輛調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)向控制策略，屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

車輛轉(zhuǎn)向控制技術(shù)一直是所有車輛控制技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)技術(shù)，一個(gè)良好的轉(zhuǎn)向控制技術(shù)能使車輛按照駕駛員的指令要求進(jìn)行預(yù)期的轉(zhuǎn)向行駛，并且在轉(zhuǎn)向過(guò)程中能使車輛具有最佳的動(dòng)力性、穩(wěn)定性和安全性。履帶車輛的轉(zhuǎn)向主要是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)給兩側(cè)主動(dòng)輪輸出不同的轉(zhuǎn)速，帶動(dòng)兩側(cè)履帶產(chǎn)生了速度差；

靜液驅(qū)動(dòng)履帶車輛與傳統(tǒng)的履帶車輛有所不同，其直接通過(guò)控制兩側(cè)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)矩就可以實(shí)現(xiàn)縱向和橫向力的協(xié)調(diào)控制，完成不同半徑的轉(zhuǎn)向工況，靜液驅(qū)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)向控制策略是建立在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和液壓泵、馬達(dá)控制器等底層控制器的基礎(chǔ)上的，通過(guò)對(duì)兩側(cè)液壓泵、馬達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩控制從而實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向；

由于靜液驅(qū)動(dòng)履帶車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中，兩側(cè)阻力呈現(xiàn)出大范圍變化、非線性等問(wèn)題，而實(shí)際上存在液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的限制，目前的技術(shù)方案廣泛存在轉(zhuǎn)向響應(yīng)速度慢，轉(zhuǎn)向過(guò)程不穩(wěn)定，軌跡可控性差等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供靜液驅(qū)動(dòng)履帶車輛調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)向控制策略，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括以下步驟：

S1：有限狀態(tài)機(jī)的指令表達(dá)式，任意控制周期k向兩側(cè)泵、馬達(dá)排量控制器發(fā)送目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令為：

式中，分別為第k個(gè)控制周期向兩側(cè)馬達(dá)發(fā)送的轉(zhuǎn)速指令，分別為第k個(gè)控制周期由駕駛員輸入解釋的兩側(cè)馬達(dá)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，為第k-1個(gè)控制周期向兩側(cè)馬達(dá)發(fā)送的轉(zhuǎn)速指令，為第k-1個(gè)控制周期獲得的兩側(cè)馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，為第k-1個(gè)控制周期獲得的其他反饋量，如兩側(cè)系統(tǒng)壓力及根據(jù)系統(tǒng)壓力和泵排量求得的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩；

S2：根據(jù)駕駛員操縱意圖在Simulink/stateflow環(huán)境中建立靜液驅(qū)動(dòng)履帶車輛轉(zhuǎn)向工況下轉(zhuǎn)速控制邏輯，對(duì)每側(cè)馬達(dá)調(diào)速的主要控制邏輯有：①如果|ph1|phmax，或者|ph2|phmax，則△n；②如果|ph1|phmax，并且|ph2|phmax，則：③如果d0，那么要在①或②基礎(chǔ)上再減去d，其中：△n為馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)幅值，p為液壓馬達(dá)的工作壓力；

S3：預(yù)設(shè)路面上轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)控制策略流程，在預(yù)設(shè)路面滿足車輛無(wú)側(cè)滑，無(wú)打滑，系統(tǒng)可承受最高壓力的車速與最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑關(guān)系曲線。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟S1中每個(gè)控制周期可根據(jù)實(shí)際情況決定，當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩側(cè)馬達(dá)無(wú)法滿足調(diào)整過(guò)的駕駛員輸入意圖或者由于路面特殊情況涉及到整車安全時(shí)，進(jìn)行相應(yīng)的處理。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟S1的有限狀態(tài)機(jī)包括：(1)有限個(gè)狀態(tài)：即系統(tǒng)狀態(tài)具有可數(shù)性；(2)輸入或事件觸發(fā)：可以對(duì)輸入或系統(tǒng)事件做出相應(yīng)；(3)狀態(tài)遷移：可以在狀態(tài)之間切換，并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；(4)系統(tǒng)具有初始確定的狀態(tài)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟S2中駕駛員操縱意圖包括加速踏板、制動(dòng)踏板、方向盤轉(zhuǎn)角角位移和獨(dú)立獨(dú)立式轉(zhuǎn)向方式。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述加速踏板定義為整車目標(biāo)車速v_ref，并與加速踏板角位移呈線性關(guān)系：