[发明专利]一种可变传动比的线控转向控制方法

权利要求书

1.一种可变传动比的线控转向控制方法，其特征在于：包括：线控转向系统，所述线控转向系统包括转向操作模块、转向执行模块、中央控制模块，所述转向操作模块主要将驾驶员输入的方向盘转角通过传感器转换成数字信号传递给控制器，并通过路感电机将路面情况传递给驾驶者，所述转向执行模块主要根据控制器得出的控制信号控制转向电机带动前轮转向，所述中央控制模块主要根据传感器信号判断车辆运动状态，控制路感电机和执行电机，使汽车正常转向和提供给驾驶员好的路感。

2.根据权利要求1所述的一种可变传动比的线控转向控制方法，其特征在于：线控转向控制方法包括如下步骤：

步骤1：转向操作机构建模:转向操作模块包括：转向盘(sw)、转角传感器、转矩传感器、路感电机以及路感电机(m)减速机构；

步骤2：将转向盘与转向柱看作一个整体；且令Jsw为转向盘转动惯量，θsw为转向盘转角，βsw为转向管柱阻尼因数，Tsw为转向盘转矩，Ksw为转向柱扭转刚度，θm为路感电机转角，γm为路感电机减速器减速比，Tm为路感电机电磁转矩，Jm为路感电机转动惯量，βm为路感电机阻尼因数，Um为路感电机两端电压，Rm为路感电机电枢电阻，im为路感电机电流，Lm为路感电机电感，Km为路感电机反电动势系数，Cm为路感电机电磁转矩系数；

步骤3：转向执行机构建模:将线控转向执行系统的结构进行合理简化，分别对转向执行电机、齿轮齿条和转向前轮进行受力分析，建立转向执行系统的数学模型；

步骤4：采用基于横摆角速度反馈的状态跟踪校正控制策略，由变传动比控制得到车辆的期望前轮转角，在此转角下，车辆与线性二自由度模型产生不同的横摆角速度值，主动转向控制器计算二者的差值得到附加转角，与期望前轮转角叠加，让车辆实际横摆角速度实时跟踪线性二自由度模型的理想横摆角速度，使汽车行驶更加稳定。

3.根据权利要求1所述的一种可变传动比的线控转向控制方法，其特征在于：全轮线控转向系统总体控制方法包括如下步骤：

步骤1：首先，以传感器采集的车速和方向盘转角为模糊控制器输入信号，基于设定的模糊规则和输入输出信号的隶属度函数，获得车辆的可变转向传动比:；

步骤2：再经方向盘转角和转向传动比之间的比值，计算出全轮线控转向车辆的前轮转角；

步骤3：然后，通过陀螺仪采集车辆横摆角速度，并选取横摆角速度偏差er与偏差微分e·r为特征量，划分可拓集合，计算关联度函数，将车辆状态划分为经典域、可拓域和非域；

步骤4：经典域中以跟踪理想横摆角速度为控制目标，采用传统鲁棒H∞控制策略对车辆稳定性进行控制。可拓域和非域中采用可拓控制理论对H∞控制器输出信号进行动态调节。

步骤5：最后，基于不同区域中的控制算法输出合适的车辆后轮转角，提高全轮线控转向车辆的操纵稳定性。