基于多方法融合的驱动防滑控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于多方法融合的驱动防滑控制方法及系统，包括：获取车辆信息；若车速小于等于预设车速阈值，采用自适应最大扭矩搜索方法确定车轮的第一触发条件；判断第一触发条件是否小于预设第一触发阈值，若是采用单轮动力学模型以及滑动窗滤波方法确定车轮第一输出转矩；若否车轮第二输出转矩为车轮的需求转矩；若车速大于预设车速阈值，确定每个车轮的第二触发条件；判断第二触发条件是否小于预设第二触发阈值，若否采用鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩；若是车轮第四输出转矩为车轮的需求转矩；根据车轮输出转矩进行防滑控制，通过上述方法实现在低、高速阶段车轮输出转矩的平滑过渡，达到在全车速范围内的驱动防滑控制效果的最优。

Driving anti-skid control method and system based on multi method fusion

【技术实现步骤摘要】
基于多方法融合的驱动防滑控制方法及系统
本专利技术涉及汽车防滑控制
，特别是涉及一种基于多方法融合的驱动防滑控制方法及系统。
技术介绍
汽车在低附着路面(如冰雪、涉水路面等)起步、加速时，由于路面附着系数较小，路面所能提供的附着力小，车轮常会发生滑转，易导致车辆失稳甚至失控。驱动防滑控制(Accelerationslipregulation，ASR)作为车辆纵向稳定控制的重要手段，可以有效控制车轮在低附路面的滑转，提高车辆动力性能。目前常见的驱动防滑控制方法分为基于扭矩控制和基于滑转率控制的两类方法。基于扭矩控制的方法主要通过限制车轮在滑转时的输出转矩达到驱动防滑的目的，该方法控制逻辑简单，但控制精度较差，无法充分利用路面的最大附着力，难以发挥车辆的最佳动力性能。基于滑转率控制的方法以车轮的最优滑转率为控制目标，利用PID、滑模、模型预测控制等方法来实现车轮的滑转控制，该类方法控制精度高，可以最大程度利用路面附着能力，提高车辆的加速性能，但是由于该类方法需要利用车辆的纵向速度实时计算车轮滑转率，而车辆纵向速度往往存在噪声(由纵向速度估计方法决定)，导致车轮滑转率在车辆低速阶段信噪比低，滑转率波动较大，滑转率控制难以取得理想的控制效果，因此现有方法难以在全车速范围内实现最优的驱动防滑效果。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种基于多方法融合的驱动防滑控制方法及系统，实现在低、高速阶段车轮输出转矩的平滑过渡，达到在全车速范围内的驱动防滑控制效果的最优。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于多方法融合的驱动防滑控制方法，所述驱动防滑控制方法包括：获取车辆信息；所述车辆信息包括车速、车轮半径、车轮的需求转矩、每个车轮的角速度以及每个车轮的纵向速度；判断所述车速是否大于预设车速阈值，获得第一判断结果；若所述第一判断结果表示所述车速小于等于预设车速阈值，根据所述车辆信息，采用自适应最大扭矩搜索方法确定每个车轮的第一触发条件；判断所述第一触发条件是否小于预设第一触发阈值，获得第二判断结果；若所述第二判断结果表示所述第一触发条件小于预设第一触发阈值，根据所述第一触发条件以及所述车辆信息，采用单轮动力学模型以及滑动窗滤波方法确定车轮第一输出转矩；若所述第二判断结果表示所述第一触发条件大于等于预设第一触发阈值，确定车轮第二输出转矩为所述车轮的需求转矩；若所述第一判断结果表示所述车速大于预设车速阈值，根据所述车辆信息确定每个车轮的第二触发条件，所述第二触发条件为车轮的滑转率；判断所述第二触发条件是否小于预设第二触发阈值，获得第三判断结果；若所述第三判断结果表示所述第二触发条件大于等于预设第二触发阈值，根据所述车辆信息，采用鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩；若所述第三判断结果表示所述第二触发条件小于预设第二触发阈值，确定车轮第四输出转矩为所述车轮的需求转矩；根据所述第一输出转矩、所述第二输出转矩、所述第三输出转矩或所述第四输出转矩进行防滑控制。可选的，所述根据所述车辆信息，采用自适应最大扭矩搜索方法确定每个车轮的第一触发条件，具体包括：根据公式确定车轮的滑转率；其中，ωij为车轮的角速度，为车轮的纵向速度，R为车轮半径，Sij为车轮的滑转率，ij为L1、R1、L2或R2，L1为所述车辆的第一车轮，R1为所述车辆的第二车轮，L2为所述车辆的第三车轮，R2为所述车辆的第四车轮；根据所述车轮的滑转率确定车轮角加速度；根据公式确定车轮的第一触发条件；其中，为车轮角加速度，Δij为车轮的第一触发条件。可选的，所述根据所述第一触发条件以及所述车辆信息，采用单轮动力学模型以及滑动窗滤波方法确定车轮第一输出转矩，具体包括：利用单轮动力学模型，根据公式确定车轮的纵向力；其中，为车轮的驱动力矩，为车轮的滚动阻力矩，Jω为车轮的转动惯量，为车轮的纵向力；根据所述车轮角加速度，采用所述滑动窗滤波方法确定车轮加速度；根据公式确定车轮第一输出转矩；其中，为车轮第一输出转矩，为车轮加速度，ψ为标定量。可选的，所述根据所述车辆信息，采用鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩，具体包括：获取车轮的目标角速度；根据所述车轮的目标角速度以及所述车轮的角速度确定滑模面；根据所述滑模面、所述车轮的目标角速度以及所述车辆信息，采用所述鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩。一种基于多方法融合的驱动防滑控制系统，所述驱动防滑控制方法包括：车辆信息获取模块，用于获取车辆信息；所述车辆信息包括车速、车轮半径、车轮的需求转矩、每个车轮的角速度以及每个车轮的纵向速度；第一判断模块，用于判断所述车速是否大于预设车速阈值，获得第一判断结果；第一触发条件确定模块，用于若所述第一判断结果表示所述车速小于等于预设车速阈值，根据所述车辆信息，采用自适应最大扭矩搜索方法确定每个车轮的第一触发条件；第二判断模块，用于判断所述第一触发条件是否小于预设第一触发阈值，获得第二判断结果；第一输出转矩确定模块，用于若所述第二判断结果表示所述第一触发条件小于预设第一触发阈值，根据所述第一触发条件以及所述车辆信息，采用单轮动力学模型以及滑动窗滤波方法确定车轮第一输出转矩；第二输出转矩确定模块，用于若所述第二判断结果表示所述第一触发条件大于等于预设第一触发阈值，确定车轮第二输出转矩为所述车轮的需求转矩；第二触发条件确定模块，用于若所述第一判断结果表示所述车速大于预设车速阈值，根据所述车辆信息确定每个车轮的第二触发条件，所述第二触发条件为车轮的滑转率；第三判断模块，用于判断所述第二触发条件是否小于预设第二触发阈值，获得第三判断结果；第三输出转矩确定模块，用于若所述第三判断结果表示所述第二触发条件大于等于预设第二触发阈值，根据所述车辆信息，采用鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩；第四输出转矩确定模块，若所述第三判断结果表示所述第二触发条件小于预设第二触发阈值，确定车轮第四输出转矩为所述车轮的需求转矩；控制模块，用于根据所述第一输出转矩、所述第二输出转矩、所述第三输出转矩或所述第四输出转矩进行防滑控制。可选的，所述第一触发条件确定模块，具体包括：车轮的滑转率确定单元，用于根据公式确定车轮的滑转率；其中，ωij为车轮的角速度，为车轮的纵向速度，R为车轮半径，Sij为车轮的滑转率，ij为L1、R1、L2或R2，L1为所述车辆的第一车轮，R1为所述车辆的第二车轮，L2为所述车辆的第三车轮，R2为所述车辆的第四车轮；车轮角加速度确定单元，用于根据所述车轮的滑转率确定车轮角加速度；车轮的第一触发条件确定单元，用于根据公式确定车轮的第一触发条件；其中，为车轮角加速度，Δij为车轮的第一触发条件。可选的，所述第一输出转矩确定模块，具体包括：车轮的纵向力确定单元，用于利用单轮动力学模型，根据公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多方法融合的驱动防滑控制方法，其特征在于，所述驱动防滑控制方法包括：/n获取车辆信息；所述车辆信息包括车速、车轮半径、车轮的需求转矩、每个车轮的角速度以及每个车轮的纵向速度；/n判断所述车速是否大于预设车速阈值，获得第一判断结果；/n若所述第一判断结果表示所述车速小于等于预设车速阈值，根据所述车辆信息，采用自适应最大扭矩搜索方法确定每个车轮的第一触发条件；/n判断所述第一触发条件是否小于预设第一触发阈值，获得第二判断结果；/n若所述第二判断结果表示所述第一触发条件小于预设第一触发阈值，根据所述第一触发条件以及所述车辆信息，采用单轮动力学模型以及滑动窗滤波方法确定车轮第一输出转矩；/n若所述第二判断结果表示所述第一触发条件大于等于预设第一触发阈值，确定车轮第二输出转矩为所述车轮的需求转矩；/n若所述第一判断结果表示所述车速大于预设车速阈值，根据所述车辆信息确定每个车轮的第二触发条件，所述第二触发条件为车轮的滑转率；/n判断所述第二触发条件是否小于预设第二触发阈值，获得第三判断结果；/n若所述第三判断结果表示所述第二触发条件大于等于预设第二触发阈值，根据所述车辆信息，采用鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩；/n若所述第三判断结果表示所述第二触发条件小于预设第二触发阈值，确定车轮第四输出转矩为所述车轮的需求转矩；/n根据所述第一输出转矩、所述第二输出转矩、所述第三输出转矩或所述第四输出转矩进行防滑控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于多方法融合的驱动防滑控制方法，其特征在于，所述驱动防滑控制方法包括：
获取车辆信息；所述车辆信息包括车速、车轮半径、车轮的需求转矩、每个车轮的角速度以及每个车轮的纵向速度；
判断所述车速是否大于预设车速阈值，获得第一判断结果；
若所述第一判断结果表示所述车速小于等于预设车速阈值，根据所述车辆信息，采用自适应最大扭矩搜索方法确定每个车轮的第一触发条件；
判断所述第一触发条件是否小于预设第一触发阈值，获得第二判断结果；
若所述第二判断结果表示所述第一触发条件小于预设第一触发阈值，根据所述第一触发条件以及所述车辆信息，采用单轮动力学模型以及滑动窗滤波方法确定车轮第一输出转矩；
若所述第二判断结果表示所述第一触发条件大于等于预设第一触发阈值，确定车轮第二输出转矩为所述车轮的需求转矩；
若所述第一判断结果表示所述车速大于预设车速阈值，根据所述车辆信息确定每个车轮的第二触发条件，所述第二触发条件为车轮的滑转率；
判断所述第二触发条件是否小于预设第二触发阈值，获得第三判断结果；
若所述第三判断结果表示所述第二触发条件大于等于预设第二触发阈值，根据所述车辆信息，采用鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩；
若所述第三判断结果表示所述第二触发条件小于预设第二触发阈值，确定车轮第四输出转矩为所述车轮的需求转矩；
根据所述第一输出转矩、所述第二输出转矩、所述第三输出转矩或所述第四输出转矩进行防滑控制。


2.根据权利要求1所述的基于多方法融合的驱动防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆信息，采用自适应最大扭矩搜索方法确定每个车轮的第一触发条件，具体包括：
根据公式确定车轮的滑转率；其中，ωij为车轮的角速度，为车轮的纵向速度，R为车轮半径，Sij为车轮的滑转率，ij为L1、R1、L2或R2，L1为所述车辆的第一车轮，R1为所述车辆的第二车轮，L2为所述车辆的第三车轮，R2为所述车辆的第四车轮；
根据所述车轮的滑转率确定车轮角加速度；
根据公式确定车轮的第一触发条件；其中，为车轮角加速度，Δij为车轮的第一触发条件。


3.根据权利要求2所述的基于多方法融合的驱动防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述第一触发条件以及所述车辆信息，采用单轮动力学模型以及滑动窗滤波方法确定车轮第一输出转矩，具体包括：
利用单轮动力学模型，根据公式确定车轮的纵向力；其中，为车轮的驱动力矩，为车轮的滚动阻力矩，Jω为车轮的转动惯量，为车轮的纵向力；
根据所述车轮角加速度，采用所述滑动窗滤波方法确定车轮加速度；
根据公式确定车轮第一输出转矩；其中，为车轮第一输出转矩，为车轮加速度，ψ为标定量。


4.根据权利要求1所述的基于多方法融合的驱动防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆信息，采用鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩，具体包括：
获取车轮的目标角速度；
根据所述车轮的目标角速度以及所述车轮的角速度确定滑模面；
根据所述滑模面、所述车轮的目标角速度以及所述车辆信息，采用所述鲁棒滑模控制方法确定车轮第三输出转矩。


5.一种基于多方法融合的驱动防滑控制系统，其特征在于，所述驱动防滑控制方法包括：
车辆信息获取模块，用于获取车辆信息；所述车辆信息包括车速、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，王震坡，丁晓林，
申请(专利权)人：北京理工大学，北京理工新源信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11