[发明专利]有力控制的汽车转向和制动系统的一致协同控制技术

说明书

技术领域：本发明涉及一种新的汽车转向系统和制动系统的协同控制技术。采用基于事件设计、鲁棒自适应控制技术、力和位置双闭环控制技术。属汽车技术领域。

背景技术：现有汽车转向/防抱死制动控制没有一致协同控制，缺乏对各个子系统的整体协调。不能分配好每个车轮的制动力矩，各车轮制动力不平衡。汽车常常产生侧偏扭矩，使车身发生侧滑丧失制动稳定性。没有考虑轮胎的侧偏特性参数、垂向载荷参数、地面纵向附着制动力和侧向附着力的非线性不确定变化，不能高精度控制。现有设计转向/制动控制系统采用的是二自由度线性转向确定模型、单车轮制动模型和轮胎线性化确定模型。只有位置或速度跟踪控制，没有力闭环控制。没有考虑汽车轮胎强非线性不确定性，没有研究考虑作用在轮胎上的制动力与轮胎纵向附着力、侧向附着力和横摆力矩之间的相互关系。这些力关系对汽车的转向性能和制动性能影响很大。

发明内容：本发明的目的是针对汽车轮胎强非线性、转向系统和制动系统的耦合干扰和不确定参数干扰问题，设计实时性好、鲁棒自适应好、一致性好的有力和位置双闭环的基于事件设计汽车转向/制动非线性一致协同控制系统。

本发明分为两步设计汽车转向/防抱死制动非线性一致协同控制系统。

一、第一步研究设计基于事件设计的汽车转向/制动一致协同控制算法，设计实时性好的非线性鲁棒自适应控制系统。

汽车转向/制动一致协同控制系统如图1所示。β_d，γ_d由期望转向轨迹得到。其中各参数为真值确定已知，δ_d是由转向盘输入到前轮的转向角。图中在制动过程中的汽车期望整车车速V_d变化规律是由基于事件设计计算出来的。

1、基于事件设计计算V_d

首先选取运动参考变量s定义为汽车质心处所走过的制动距离。

每个车轮在时间t域上的模型都可写成：

dsdt=v,]]>dvdt=a,]]>

通过变换获得速度和加速度关于距离域上的函数表达式v＝V(s)，a＝A(s)。定义：

w＝v²及u=dads,]]>可得：dwds=2a,]]>dads=u]]>

其中上式满足如下条件约束：|w|≤w_lim，|a|≤a_lim，|u|≤u_lim。

基于事件的控知基本点就是寻求满足上述约束的v＝V(s)，a＝A(s)。在制动过程控制中，性能指标函数是使制动距离最短。即：

J=∫s0sds→min.]]>