[發明專利]一種四輪轉向汽車的橫向控制方法、裝置、汽車及介質

在審

• 申請號: 202210114361.3
• 申請日: 2022-01-30
• 公開（公告）號: CN114347981A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 劉清宇;杜建宇;曹天書;李超;王恒凱;趙逸群;王皓南;李佳駿;吳崗崗
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B60W30/02
• 分類號: B60W30/02
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 魯艷萍

1.一種四輪轉向汽車的橫向控制方法，其特征在于，包括：

獲取四輪轉向汽車的橫向控制參數，其中所述橫向控制參數包括所述四輪轉向汽車的質量、轉動慣量、質心到前軸的前軸距離以及到后軸的后軸距離、質心縱向速度、質心側向速度、橫擺角速度、車輪側偏角、質心側偏角、前輪轉向角、待確定的后輪轉向角、前輪綜合側偏剛度、及后輪綜合側偏剛度；

獲取所述四輪轉向汽車的預先設置的狀態量確定參數，并根據所述狀態量確定參數從已獲取的所述四輪轉向汽車的各狀態量中確定目標狀態量；

獲取預先構建得到的目標線性矩陣不等式和控制器，其中，所述控制器與所述目標狀態量、以及待確定的中轉量和控制器參數相關，所述目標線性矩陣不等式包括對基于所述橫向控制參數構建得到的初始線性矩陣不等式進行維度擴展后得到的線性矩陣不等式；

對所述目標線性矩陣不等式進行處理，得到所述中轉量和所述控制器參數，并根據所述中轉量和所述控制器參數確定所述后輪轉向角，以根據所述前輪轉向角和所述后輪轉向角對所述四輪轉向汽車進行四輪轉向的橫向控制。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述目標線性矩陣不等式進行處理，得到所述中轉量和所述控制器參數，包括：

對所述目標線性矩陣不等式進行處理，得到所述控制器參數；

獲取中轉量導數，其中，所述中轉量導數是根據所述中轉量和所述控制器參數確定的所述中轉量的導數；

根據所述控制器參數和所述中轉量導數確定所述中轉量。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制器是通過如下式子進行表示的：

u＝C_kξ+D_ky

y＝Cx

其中，是所述中轉量導數，ξ是所述中轉量，A_k、B_k、C_k和D_k均屬于所述控制器參數，y是所述目標狀態量，x是所述狀態量，C是所述狀態量確定參數，u是所述后輪轉向角。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標線性矩陣不等式是通過如下步驟預先構建得到的：

獲取預先設置的正定矩陣，并基于所述控制器參數和所述正定矩陣將所述初始線性矩陣不等式變換為中間線性矩陣不等式；

對所述中間線性矩陣不等式進行線性化以將所述中間線性矩陣不等式中的非線性項轉化為線性項，得到所述目標線性矩陣不等式。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述控制器參數和所述正定矩陣將所述初始線性矩陣不等式變換為中間線性矩陣不等式，包括：

基于引消去引理和線性矩陣不等式引理，并將所述控制器參數和所述正定矩陣代入所述初始線性矩陣不等式中，得到中間線性矩陣不等式。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始線性矩陣不等式是通過如下步驟預先構建得到的：

獲取預先構建得到的H_∞范數，其中所述H_∞范數是所述四輪轉向汽車的擾動輸入到性能輸出的傳遞函數的范數；

獲取預先設置的大于0的實數，并且在所述H_∞范數小于所述實數時，基于所述橫向控制參數構建得到所述初始線性矩陣不等式。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述四輪轉向汽車的預先設置的狀態量確定參數，包括：

根據所述四輪轉向汽車的自由度模型確定動力學方程，其中，所述動力學方程是與所述橫向控制參數有關的方程；

根據所述動力學方程確定狀態空間方程，從所述狀態空間方程中獲取所述四輪轉向汽車的預先設置的狀態量確定參數。