[發明專利]一種車輛彎道控制補償方法、裝置、設備與介質

在審

• 申請號: 202210304762.5
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114633766A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 黃細旺;劉會凱;付斌
• 申請（專利權）人: 嵐圖汽車科技有限公司
• 主分類號: B60W60/00
• 分類號: B60W60/00;B60W30/18;B60W50/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

1.一種車輛彎道控制補償方法，其特征在于，包括：

確定車輛的當前質心側偏角和當前橫擺角速度是否超出所述車輛的質心側偏角閾值或橫擺角速度閾值；

若超出，則通過二次型最優控制算法計算最優反饋增益，其中所述二次型最優控制算法的空間狀態量方程是根據所述車輛的轉向系統的二自由度模型建立的；

根據所述車輛的當前狀態量和所述車輛的理想狀態量確定狀態量偏差；

根據所述最優反饋增益和所述狀態量偏差確定所述車輛的前輪補償角度。

2.按照權利要求1所述的車輛彎道控制補償方法，其特征在于，所述若超出，則通過二次型最優控制算法計算最優反饋增益，包括：

確定所述二次型最優控制算法的空間狀態量方程：

其中，A為第一狀態矩陣，B為第二狀態矩陣，y為算法輸出，μ為當前前輪轉角，k₁為前輪側偏剛度，k₂為后輪側偏剛度，a為質心到車輛前軸的距離，b為質心到車輛后軸的距離，I為車輛轉動慣量，v為車輛橫向速度，ω_r為當前橫擺角速度，β為當前質心側偏角，m為車輛質量；

將所述車輛的當前各項參數代入所述第一狀態矩陣和所述第二狀態矩陣中，以確定所述第一狀態矩陣和所述第二狀態矩陣的值；

確定所述二次型最優控制算法的目標函數：

其中，J為目標值，β_d為理想質心側偏角，ω_d為理想橫擺角速度，Q為第一權重系數R為第二權重系數；

根據所述目標函數通過試湊確定所述第一權重系數和所述第二權重系數的值；

根據所述第一狀態矩陣、所述第二狀態矩陣、所述第一權重系數和所述第二權重系數確定所述二次型最優控制算法的黎卡提方程的唯一正定對稱解；

根據所述第二狀態矩陣、所述二權重系數和所述黎卡提方程的唯一正定對稱解確定所述最優增益反饋：

K＝R^-1B^TP

其中，K為所述最優增益反饋，P為所述黎卡提方程的唯一正定對稱解。

3.按照權利要求2所述的車輛彎道控制補償方法，其特征在于，所述根據所述目標函數通過試湊確定所述第一權重系數和所述第二權重系數的值，包括：

將所述理想質心側偏角設置為0，將所述第二權重系數設置為固定數值，將所述第一權重系數取不同值計算所述目標值；

在所述目標值的數值最小時，確定所述第一權重系數的值。

4.按照權利要求2所述的車輛彎道控制補償方法，其特征在于，所述確定所述二次型最優控制算法的空間狀態量方程，還包括：

建立所述車輛的轉向系統二自由度模型：

其中u為車輛縱向車速，δ＝μ為前輪轉角；

以橫擺角速度和質心側偏角為狀態變量，根據轉向系統的二自由度模型建立所述二次型最優控制算法的空間狀態量方程。

5.按照權利要求1所述的車輛彎道控制補償方法，其特征在于，所述根據所述車輛的當前狀態量和所述車輛的理想狀態量確定狀態量偏差，包括：

將所述車輛的當前狀態量減去所述車輛的理想狀態量確定所述狀態量偏差：

Δx(t)＝x(t)-x_d(t)

其中，Δx為所述狀態量偏差Δω為橫擺角速度偏差，Δβ為質側偏角偏差，x為當前狀態量ω_r為當前橫擺角速度，β為當前質心側偏角，為理想狀態量，β_d為理想質心側偏角，ω_d為理想橫擺角速度。

6.按照權利要求5所述的車輛彎道控制補償方法，其特征在于，所述根據所述最優反饋增益和所述狀態量偏差確定所述車輛的前輪補償角度，包括：

將所述最優反饋增益和所述狀態量偏差進行乘積得到所述車輛的所述前輪補償角度：

Δδ(t)＝-K[Δx(t)]

其中，Δδ為所述前輪補償角度，K為所述最優增益反饋，Δx為所述狀態量偏差。