[发明专利]一种车辆转向控制方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种车辆转向控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据车辆前后轮的轮胎侧偏刚度和轮胎侧偏角，建立多个对非线性轮胎动力学进行近似的线性轮胎模型；

根据多个线性轮胎模型建立人车耦合模型的状态空间方程；

根据所述状态空间方程建立操纵稳定性控制器，并对每个操纵稳定性控制器进行求解，得到每个操纵稳定性控制器的解；

根据操纵稳定性控制器的解计算最优控制下的系统状态，并根据最优控制下的系统状态和期望状态矩阵计算人车耦合模型的误差向量；

根据人车耦合模型的误差向量计算操纵稳定性控制器的似然函数，并根据操纵稳定性控制器的似然函数计算人车耦合模型的概率；

根据人车耦合模型的概率和操纵稳定性控制器的解进行加权求和，得到车辆的转向控制量；

其中，所述根据所述状态空间方程建立操纵稳定性控制器，公式为：

其中，J⁽ⁿ⁾为二次型性能指标，期望状态矩阵为x_des＝[v_{x_des} v_{y_des} ω_des δ_{sw_des}]^T，v_{x_des}为纵向车速期望值，v_{y_des}为期望侧向速度，其值为0，ω_des为期望横摆角速度，δ_{sw_des}为驾驶员期望转角，状态向量x＝[v_x v_y ω δ_sw]^T，v_x为纵向车速，v_y为侧向车速，ω为横摆角速度，δ_sw为驾驶员的方向盘转角，n为人车耦合模型的编号，Q＝diag[q_vx q_vy q_ω q_δsw]为误差权重矩阵，q_vx、q_vy、q_ω和q_δsw分别为纵向车速、侧向车速、横摆角速度和驾驶员转角的误差权重；R＝diag[r_AFS r_fl r_fr r_rl r_rr]为输出权重矩阵，r_AFS为主动前轮转角的权重，r_fl、r_fr、r_rl和r_rr分别为前左轮的转矩权重、前右轮的转矩权重、后左轮的转矩权重和后右轮的转矩权重，控制输入u＝[δ_AFS T_fl T_fr T_rl T_rr]^T，其中，δ_AFS为主动前轮转向系统的转角，T_fl、T_fr、T_rl和T_rr分别为前左轮的转矩、前右轮的转矩、后左轮的转矩和后右轮的转矩，状态矩阵v_x为纵向车速，上标n为人车耦合模型的编号，由于人车耦合模型的数量取决于线性轮胎模型的数量，因此n＝i×j，i、j表示向量的行列号，C_a为空气阻力系数，与分别为前轮的轮胎侧偏刚度和后轮的胎侧偏刚度，上标i、j表示潜在线性轮胎模型的编号，i∈{1,2,…,N}，j∈{1,2,…,N}，N为前轮或者后轮的线性轮胎模型的数量，m为整车质量，a和b分别为车辆前轴、后轴到质心的距离，I_Z为汽车转动惯量，G_h为驾驶员转向比例增益，T_d为驾驶员行为延迟，T_p为驾驶员预瞄时间，ψ为航向角，输入矩阵t_f和t_r的值分别为前轴宽度的一半和后轴宽度的一半，扰动矩阵Y_p为驾驶员预瞄点的侧向坐标，Y为车辆当前位置的侧向坐标。