[发明专利]用于双侧电机耦合驱动的履带车辆的转向控制方法有效
| 申请号： | 201310265310.1 | 申请日： | 2013-06-27 |
| 公开（公告）号： | CN103350719B | 公开（公告）日： | 2018-06-08 |
| 发明（设计）人： | 袁艺;盖江涛;白宫鼎;马晓枫;马长军;马田;郭书彪;张欣 | 申请（专利权）人： | 中国北方车辆研究所 |
| 主分类号： | B62D11/04 | 分类号： | B62D11/04 |
| 代理公司： | 中国兵器工业集团公司专利中心 11011 | 代理人： | 刘东升 |
| 地址： | 102202*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明属于混合动力车辆控制技术领域，涉及用于双侧电机耦合驱动的履带车辆的转向控制方法。其根据归一化的油门踏板信号和方向盘转角信号、挡位信号及路面附着系数判断车辆是否发生侧滑，算出控制目标，控制履带车辆转向。若车辆不会发生侧滑，则通过查表，利用挡位信号、归一化的油门踏板信号和方向盘转角信号得到两侧电机转速控制指令，发送给电机；若车辆将会发生侧滑，则通过查表，利用归一化的油门踏板信号、路面附着系数和挡位信号得到两侧电机的转速控制指令，发送给电机；两侧电机控制器接收传动系统控制器发出的指令，驱动履带车辆转向。经大量试验证明，可有效避免车辆行驶中的侧滑危险，并使车辆有效执行驾驶员的行驶意图。 | ||
| 搜索关键词： | 履带车辆 侧滑 油门踏板信号 挡位信号 归一化 方向盘转角信号 路面附着系数 电机 双侧电机 转向控制 耦合驱动 查表 指令 电机转速控制 混合动力车辆 控制技术领域 转速控制指令 电机控制器 车辆行驶 传动系统 控制目标 行驶意图 有效执行 控制器 驱动 试验 | ||
【主权项】：
一种用于双侧电机耦合驱动的履带车辆的转向控制方法，其特征在于，所述控制方法基于双侧电机耦合驱动的履带车辆动力传动系统来实施，所述动力传动系统包括：发动机(1)、发电机(2)、传动系统控制器(3)、左侧电机(4)、右侧电机(5)、左侧电机减速器(6)、右侧电机减速器(7)、左侧变速机构及侧传动装置(9)、右侧变速机构及侧传动装置(10)、左侧主动轮(11)、右侧主动轮(12)、左侧履带(13)、右侧履带(14)；所述发动机(1)带动发电机(2)发电，为传动系统控制器(3)提供电能；所述传动系统控制器(3)分别向左侧电机(4)和右侧电机(5)发送转速控制指令；左侧电机(4)的功率经过左侧电机减速器(6)、左侧变速机构及侧传动装置(9)和左侧主动轮(11)传递到左侧履带(13)，右侧电机(5)的功率经过右侧电机减速器(7)、右侧变速机构及侧传动装置(10)和右侧主动轮(12)传递到右侧履带(14)；当两侧电机的转速相等时，履带车辆执行直驶；当两侧电机出现转速差时，履带车辆执行转向；所述控制方法包括如下步骤：步骤S1：传动系统控制器(3)接收油门踏板信号α，并且对其进行归一化处理，得到归一化的油门踏板信号Sα；步骤S2：传动系统控制器(3)接收方向盘转角信号θ，并且对其进行归一化处理，得到归一化的方向盘转角信号Sθ；步骤S3：传动系统控制器(3)读入挡位信号D，若换挡手柄处于一挡位置，则D＝1；若处于二挡位置，则D＝2；同时，传动系统控制器(3)读入路面附着系数![]()
；步骤S4：根据归一化的油门踏板信号Sα、归一化的方向盘转角信号Sθ、挡位信号D以及路面附着系数![]()
对车辆是否发生侧滑进行判断；若判断结果为车辆不会侧滑，则进入步骤S5；否则，进入步骤S6；所述步骤S4具体包括：步骤S401：根据车辆的操作方式定义履带车辆质心目标车速V(km/h)与归一化的油门踏板信号Sα、挡位信号D之间的映射关系，该映射关系以公式(c)来表示；V＝f(Sα，D) (c)步骤S402：根据车辆的操作方式并结合车辆转向稳定性要求定义履带车辆目标相对转向半径ρ与归一化的方向盘转角信号Sθ、挡位信号D之间的映射关系；该映射关系以公式(d)及(e)来表示；ρ＝h(Sθ，D) (d)![]()
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其中，m为车辆质量(kg)；g为重力加速度(m/s2)；将式(c)、(d)、(e)代入式(f)中，得到：![]()
若Sα、Sθ及D满足式(g)，那么判断结果为车辆不会侧滑，则进入步骤S5；否则，判断车辆将发生侧滑，则进入步骤S6；步骤S5：首先制定电机转速控制指令表，通过查表的方法，利用归一化的油门踏板信号Sα、归一化的方向盘转角信号Sθ和挡位信号D得到左侧电机(4)和右侧电机(5)的转速控制指令，并发送；其中，所述电机转速控制指令表的制表方法如下：步骤S501：对Sα进行离散，步长为0.1，Sα＝[0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0]步骤S502：对Sθ进行离散，步长为0.1，Sθ＝[‑1.0，‑0.9，‑0.8，‑0.7，‑0.6，‑0.5，‑0.4，‑0.3，‑0.2，‑0.1，0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0]步骤S503：根据下述公式(h)及(i)计算各挡位下每对(Sα，Sθ)对应的两侧电机转速控制指令，制成二维表格：![]()
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