[發(fā)明專利]一種基于類PID-STSM的AFS/DYC集成控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110349051.5
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113044047B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬莉;朱雨成;丁世宏
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: B60W40/10
• 分類號: B60W40/10;B60W50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于類PID-STSM的AFS/DYC集成控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、基于車輛二自由度模型，引入橫向加速度a_y，以橫向加速度a_y和橫擺角速度γ為反饋構(gòu)建質(zhì)心側(cè)偏角觀測器；

所述步驟1中車輛系統(tǒng)質(zhì)心側(cè)偏角觀測器的建立過程包括如下：

1.1、建立基于車輛的二自由度模型：

1.2、將引入車輛二自由度模型，并令X＝[γ β]^T,Y＝[γ a_y]^T,u＝δ_f，可以得到如下狀態(tài)空間方程：

其中m為汽車質(zhì)量，K_f為前軸側(cè)偏剛度，K_r為后軸輪側(cè)偏剛度，I_z為整車?yán)@z軸的轉(zhuǎn)動慣量，x表示縱向運動，y表示橫向運動，a為車輛前軸到質(zhì)心的距離，b為車輛后軸到質(zhì)心的距離，v_x為縱向速度，v_y為橫向速度，γ為車輛的橫擺角速度，β為質(zhì)心側(cè)偏角，a_y為車輛的側(cè)向加速度，δ_f為車輛的前輪轉(zhuǎn)角，M是由四個輪轂電機產(chǎn)生的總附加力矩；

1.3、建立如下質(zhì)心側(cè)偏角觀測器：

其中為待設(shè)計參數(shù)，其由決定觀測器收斂速度的待設(shè)計極點η₁,η₂決定，為X,Y的估計值，為β的估計值；

步驟2、將車輛二自由度模型解耦并引入擾動項得到被控數(shù)學(xué)模型；

所述步驟2的實現(xiàn)包括如下：

將二自由度車輛模型通過拉普拉斯變換及拉普拉斯反變換實現(xiàn)γ和β的解耦，并引入由外擾和內(nèi)擾所組成的集總擾動d₁,d₂，得到如下數(shù)學(xué)模型：

其中

φ₁＝A₁₂B₂-A₂₂B₁,

φ₃＝A₂₁B₁-A₁₁B₂,

步驟3、設(shè)計類PID擾動觀測器；

步驟4、設(shè)計基于類PID擾動觀測器的復(fù)合超螺旋滑?？刂破?；

步驟5、設(shè)計主動前輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩權(quán)重分配策略，并設(shè)計基于垂直載荷的直接橫擺力矩系統(tǒng)四輪力矩分配策略。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于類PID-STSM的AFS/DYC集成控制方法，其特征在于，還包括：針對該模型對應(yīng)的誤差系統(tǒng)，用β的估計值代替不可測變量β，得到：

其中

e_γ＝γ-γ_d,

U₁＝φ₁δ_f+φ₂M,U₂＝φ₃δ_f+φ₄M,

γ_d,β_d分別為橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的期望值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于類PID-STSM的AFS/DYC集成控制方法，其特征在于，所述γ_d,β_d的求解公式如下：

其中為車輛穩(wěn)定系數(shù)，μ為地面附著系數(shù)，g為重力加速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于類PID-STSM的AFS/DYC集成控制方法，其特征在于，所述步驟3中類PID擾動觀測器被建立如下：

對于系統(tǒng)，該系統(tǒng)的擾動觀測器構(gòu)建如下：

其中ω_γ為上述觀測器的帶寬；

對于系統(tǒng)，該系統(tǒng)的擾動觀測器構(gòu)建如下：

其中ω_β為上述觀測器的帶寬。