[發(fā)明專利]一種基于反步法的車輛漂移控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111273614.3
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113815650A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施竹清;于樹友;黃紹文;陳虹
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B60W60/00
• 分類號: B60W60/00;B60W30/09;B60W50/00;B60W40/10
• 代理公司: 北京喆翙知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 倪建娣

本發(fā)明屬于汽車漂移控制技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于反步法的車輛漂移控制方法，包括：S1.基于二自由度車輛模型通過反步法設(shè)計車輛漂移過程中的漂移控制器，且在漂移控制器中，以前輪側(cè)向力F_yF和后輪側(cè)向力F_yR為標(biāo)稱控制量，以橫擺角速度r為中間變量，通過控制中間變量橫擺角速度r達(dá)到期望值r_d，進(jìn)而間接控制質(zhì)心側(cè)偏角β達(dá)到期望值β_ref；S2.考慮車輛前輪的附著圓約束的限制，對標(biāo)稱控制量進(jìn)行分配；S3.當(dāng)車輛前輪未達(dá)到附著圓極限時，側(cè)向控制量全部分配至前輪側(cè)向力F_yF；S4.當(dāng)車輛前輪達(dá)到附著圓極限時，將多余的側(cè)向控制量分配至后輪側(cè)向力F_yR。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車漂移控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于反步法的車輛漂移控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汽車在日常生活中為人員出行和貨物運輸提供了巨大便利，據(jù)不完全統(tǒng)計，截止2020年上半年，我國注冊汽車已達(dá)2.7億輛，注冊汽車駕駛員已達(dá)4億人。但是隨著汽車數(shù)量的增加，所產(chǎn)生的交通事故也顯著增多；汽車在發(fā)生交通事故以及緊急制動時，車身一般會出現(xiàn)漂移狀態(tài)，而汽車在漂移時，車輛處于極限工況，可以快速改變車身航向，避免或減輕碰撞，因此通過研究漂移控制提高自動駕駛車輛的緊急避險能力是一重要的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，為實現(xiàn)車輛的穩(wěn)態(tài)漂移，本發(fā)明的目的在于提供一種基于反步法的車輛漂移控制方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于反步法的車輛漂移控制方法，包括：

S1.基于二自由度車輛模型通過反步法設(shè)計車輛漂移過程中的漂移控制器，且在所述漂移控制器中，以前輪側(cè)向力F_yF和后輪側(cè)向力F_yR為標(biāo)稱控制量，以橫擺角速度r為中間變量，通過控制中間變量橫擺角速度r達(dá)到期望值r_d，進(jìn)而間接控制質(zhì)心側(cè)偏角β達(dá)到期望值β_ref；

S2.考慮車輛前輪的附著圓約束的限制，對標(biāo)稱控制量前輪側(cè)向力F_yF和后輪側(cè)向力F_yR進(jìn)行分配，判斷車輛前輪是否達(dá)到附著圓極限，若否轉(zhuǎn)入步驟S3,反之轉(zhuǎn)入步驟S4；

S3.當(dāng)車輛前輪未達(dá)到附著圓極限時，側(cè)向控制量全部分配至前輪側(cè)向力F_yF，且縱向采用PID控制器使車輛縱向速度跟蹤期望值

S4.當(dāng)車輛前輪達(dá)到附著圓極限時，將多余的側(cè)向控制量分配至后輪側(cè)向力F_yR，且縱向采用開環(huán)控制。

優(yōu)選的，所述控制方法包括：

S1.基于二自由度車輛模型構(gòu)建車輛漂移過程中的漂移控制器，所述漂移控制器的表達(dá)式為：其中，m為車輛質(zhì)量，I_z為車輛的轉(zhuǎn)動慣量，V_x為縱向速度，F(xiàn)_yF為前輪側(cè)向力，F(xiàn)_yR為后輪側(cè)向力，e_β為質(zhì)心側(cè)偏角偏差，r為橫擺角速度，e_r橫擺角速度偏差，k_β和k_r分別是質(zhì)心側(cè)偏角偏差e_β和橫擺角速度偏差e_r的反饋比例系數(shù)，L_f為車輛質(zhì)心與前軸距離，L_r為車輛質(zhì)心與后軸距離，是的導(dǎo)數(shù)，且在所述漂移控制器中，以前輪側(cè)向力F_yF和后輪側(cè)向力F_yR為標(biāo)稱控制量，以橫擺角速度r為中間變量；