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一种基于车联网的电动汽车辅助换道轨迹的跟踪方法技术

技术编号:14973348 阅读:76 留言:0更新日期:2017-04-03 01:15
一种基于车联网的电动汽车辅助换道轨迹的跟踪方法,属于汽车主动安全与辅助驾驶领域。通过车联网系统实时采集本车行驶运动状态及周围环境信息,并基于当前获取的当前信息实时动态规划换道与超车的轨迹;基于车联网系统采集的信息,建立换道与超车轨迹跟踪控制模型;设计电动汽车辅助换道的期望状态模糊滑模调节控制方法,求出辅助换道轨迹跟踪控制所需的期望力和期望力矩;设计电动汽车的轮胎力控制分配方法,根据期望总纵向外力、期望总横向外力、期望横摆力矩,动态规划出各电动汽车车轮的横向力和纵向力;设计轮胎侧偏角和滑移率转换器,将期望轮胎横纵向力转化为可控的侧偏角和滑移率,设计执行控制器,实现对轮胎侧偏角和滑移率的执行控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车主动安全与辅助驾驶领域,特别是涉及一种基于车联网的电动汽车辅助换道轨迹的跟踪方法
技术介绍
车辆辅助换道轨迹跟踪控制方法是目前智能车辆技术研究的热点和难点之一,其主要任务是通过设计的控制方法对动态规划的辅助换道轨迹进行实时精确跟踪控制。主要包括横向控制和纵向控制,辅助换道轨迹跟踪控制的实现可有效提高车辆行驶的舒适性和安全性,解决智能交通的道路堵塞、交通事故等问题,具有较强的社会价值和研究意义。电动汽车为多输入多输出变量的非线性系统,系统具有高度非线性动态特性以及参数的不确定性等特点,车辆行驶过程中的横向与纵向运动之间存在较强的耦合关系。文献1(EnacheNicoletaMinoiu,etc.DriverSteeringAssistanceforLane-DepartureAvoidanceBasedonHybridAutomataandCompositeLyapunovFunction[J].IEEETransactiononIntelligentTransport本文档来自技高网...
一种基于车联网的电动汽车辅助换道轨迹的跟踪方法

【技术保护点】
一种基于车联网的电动汽车辅助换道轨迹的跟踪方法,其特征在于包括以下步骤:1)通过车联网系统实时采集本车行驶运动状态信息及周围环境信息,并基于当前获取的当前信息实时动态规划换道与超车的轨迹;2)基于车联网系统采集的信息,建立换道与超车轨迹跟踪控制模型;3)设计电动汽车辅助换道的期望状态模糊滑模调节控制方法,求出辅助换道轨迹跟踪控制所需的期望力和期望力矩;4)设计电动汽车的轮胎力控制分配方法,根据期望总纵向外力Fx、期望总横向外力Fy、期望横摆力矩Mz,动态规划出各电动汽车车轮的横向力和纵向力,解决轮胎执行机构的冗余问题,实现轮胎力的最优分配;5)设计轮胎侧偏角和滑移率转换器,将由步骤4)求出的期...

【技术特征摘要】
1.一种基于车联网的电动汽车辅助换道轨迹的跟踪方法,其特征在于包括以下步骤:
1)通过车联网系统实时采集本车行驶运动状态信息及周围环境信息,并基于当前获取的
当前信息实时动态规划换道与超车的轨迹;
2)基于车联网系统采集的信息,建立换道与超车轨迹跟踪控制模型;
3)设计电动汽车辅助换道的期望状态模糊滑模调节控制方法,求出辅助换道轨迹跟踪控
制所需的期望力和期望力矩;
4)设计电动汽车的轮胎力控制分配方法,根据期望总纵向外力Fx、期望总横向外力Fy、
期望横摆力矩Mz,动态规划出各电动汽车车轮的横向力和纵向力,解决轮胎执行机构的冗余
问题,实现轮胎力的最优分配;
5)设计轮胎侧偏角和滑移率转换器,将由步骤4)求出的期望轮胎横纵向力转化为可控
的侧偏角和滑移率,设计执行控制器,实现对轮胎侧偏角和滑移率的执行控制。
2.如权利要求1所述一种基于车联网的电动汽车辅助换道轨迹的跟踪方法,其特征在于
在步骤1)中,所述通过车联网系统实时采集本车行驶运动状态信息及周围环境信息,并基
于当前获取的当前信息实时动态规划换道与超车的轨迹的具体方法为:
(1)车联网系统的车载传感信息采集器实时获取本车行驶运动状态信息,包括本车行驶
速度信息、横摆角速度、车轮滑移率和侧偏角等信息;
(2)车联网系统的无线通信信息采集器,包括车-路通信系统、车-车通信系统,实时获
取本车周围环境信息,包括周边车辆车况信息、前方道路地面附着系数等信息;
(3)在车联网系统的云端设置判断单元和规划单元,判断单元通过车联网系统信息采集
器获取的本车信息和周围环境信息判断当前时刻是否可以执行辅助换道与超车,若可以,则
启动规划单元,开始换道与超车轨迹的动态规划。
3.如权利要求1所述一种基于车联网的电动汽车辅助换道轨迹的跟踪方法,其特征在于
在步骤2)中,所述基于车联网系统采集的信息,建立换道与超车轨迹跟踪控制模型的具体
方法为:
(1)建立世界坐标系下电动汽车当前位姿和期望位姿误差微分变化率的计算模型;
(2)采用拉格朗日方法,推导出描述电动汽车横向、纵向和横摆运动的整车三自由度动
力学模型。
4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭景华
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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