本发明专利技术涉及一种具有力控制的汽车转向和制动系统的一致性协同控制技术。现有汽车转向/制动系统的控制没有各个子系统一致协同控制。没有考虑轮胎侧偏和垂向载荷参数、地面附着力的非线性不确定变化以及转向和制动系统之间的藕合干扰，没有力闭环控制。本发明专利技术定义协同误差设计转向/制动一致性协同控制系统。发展基于事件设计、非线性鲁棒自适应、力和位置双闭环控制技术可以更好地解决轮胎参数不确定性变化和藕合干扰问题。分配好每个车轮的制动力，跟踪误差一致性快速衰减至零。汽车始终按期望横摆角速度转向和制动，不发生跑偏侧滑，不失去转向能力。其技术鲁棒自适应性好可适用不同类型车辆的各类动态稳定控制系统。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种具有力控制的汽车转向和制动系统的一致性协同控制技术。现有汽车转向/制动系统的控制没有各个子系统一致协同控制。没有考虑轮胎侧偏和垂向载荷参数、地面附着力的非线性不确定变化以及转向和制动系统之间的藕合干扰，没有力闭环控制。本专利技术定义协同误差设计转向/制动一致性协同控制系统。发展基于事件设计、非线性鲁棒自适应、力和位置双闭环控制技术可以更好地解决轮胎参数不确定性变化和藕合干扰问题。分配好每个车轮的制动力，跟踪误差一致性快速衰减至零。汽车始终按期望横摆角速度转向和制动，不发生跑偏侧滑，不失去转向能力。其技术鲁棒自适应性好可适用不同类型车辆的各类动态稳定控制系统。【专利说明】有力控制的汽车转向和制动系统的一致协同控制技术
:本专利技术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
。
技术介绍
: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。
技术实现思路
:本专利技术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。本专利技术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。@d，Yd由期望转向轨迹Xd ^AdXd+EdS/m\o其中各参数为真值确定已知，Sd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Vd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Vd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:ds/dt=w,dv/dt=α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 = Hs)。定义:w = V 2及u=dα/ds，可得:dw/da=2α,dα/da=u其中上式满足如下条件约束:|w|≤wlim, a≤alim, |u| ≤ ulimo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= sιsnds→min.其中t = O时开始制动，s(0) = s。。t = tf时制动终止，s (tf) = S。在用基于事件的控制技术对问题求解时，做如下定义:X1 — W，X2 — a, C1 — X「Wlim，C2 — -X1-Wlim, C3 —C4 — _X2_alim可得出系统的状态方程为:X=AX + Bu其中:【权利要求】1.基于事件设计计算制动过程中汽车的期望制动速度。 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。把汽车车速的时间t域上的模型通过变换得到速度和加速度关于距离域s上的函数表达式V = V(s)，a = A(S)。然后取最优性能指标制动距离最短，利用关于s的Hamiltonian函数,按极大-极小值原理解出最优解，可解出期望汽车整车制动期望车速。2.根据权利要求1所述的技术基础上定义一致性跟踪误差，设计汽车非线性鲁棒自适应一致协同控制系统。 汽车转向/制动控制受轮胎侧偏参数k1; k2和纵向附着制动力Fxi的非线性不确定变化、耦合干扰等因素影响较大。为了补偿这些干扰，本专利技术定义一致性跟踪误差并设计非线性鲁棒自适应一致协同控制器。协同控制好转向系统和制动系统，精确跟踪转向轨迹、期望制动车速。让跟踪误差一致性快速衰减至零。3.根据权利要求1或2所述控制技术基础上设计实时性好的有力和位置双闭环的汽车转向/制动非线性一致协同控制系统。 现有相关汽车研究只有位置控制，没有进行力闭环控制。轮胎强非线性关系对汽车的转向性能和制动性能影响很大。本专利技术利用力前馈、力反馈和位置反馈双闭环控制系统动态补偿轮胎强非线性不确定变化。而力和位置双闭环混合控制系统可以更好地提高控制性能，更好地补偿轮胎的强非线性不确定性。【文档编号】B60W10/20GK103879401SQ201210563059【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月24日 优先权日:2012年12月24日 【专利技术者】李果 申请人:李果本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于事件设计计算制动过程中汽车的期望制动速度。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。把汽车车速的时间t域上的模型通过变换得到速度和加速度关于距离域s上的函数表达式v＝V(s)，a＝A(s)。然后取最优性能指标制动距离最短，利用关于s的Hamiltonian函数，按极大‑极小值原理解出最优解，可解出期望汽车整车制动期望车速。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李果，
申请(专利权)人：李果，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。