基于模型预测控制算法的电动汽车防侧翻控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于模型预测控制算法的电动汽车防侧翻控制方法，基于车辆平面动力学模型数据和车辆侧倾动力学模型数据建立车辆状态观测和控制的动力学模型；基于车辆的横向运动和横摆运动动力学方程实时计算轮胎的侧偏刚度；同时通过无迹卡尔曼滤波方法对车辆状态量进行实时估算；基于模型预测控制算法设计车辆防侧翻控制器，包括建立预测模型的状态方程和输出方程，并对其进行线性化和离散化处理；建立目标函数；对输入和输出进行约束；将目标函数转化成标准二次规划的形式进行求解，能根据当检测到车辆的翻车指数与设定阈值的比较结果进行对应的操作，以降低四轮独立驱动车辆在某些极限工况下的侧翻风险，提高车辆的驾驶安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于模型预测控制算法的电动汽车防侧翻控制方法
本专利技术涉及汽车稳定性控制
，尤其涉及一种基于模型预测控制算法的电动汽车防侧翻控制方法。
技术介绍
近年来，由于车辆保有量的增加，行驶车速的不断提高，车辆交通事故伤亡率大大增加。而且车辆侧翻事故伤害性相比于其他交通事故更大，因此车辆的防侧翻研究越来越受到国内外重视。近年来，研究者在车辆主动防侧翻
有了大量的研究成果，这些技术主要包括：主动转向技术，差动制动技术，主动悬架技术。主动转向技术是在驾驶员转向的基础上，通过产生一个额外的转角来调节车轮转角。车轮转角改变的同时也改变了轮胎的侧向力，使车辆的侧翻倾向减少，从而达到车辆稳定行驶的目的。差动制动技术可以分别对4个车轮进行制动，通过产生横摆力矩来降低车辆的侧向加速度，进而降低车辆侧翻风险。主动悬架技术可以改变悬架的刚度和减震器的阻尼，进而改变车辆的侧倾刚度和侧倾阻尼，从而使维持车辆的稳定行驶。但这些技术都存在一定的局限性：当轮胎受力达到饱和时，主动转向技术的控制效果会被减弱。同时该技术会改变驾驶员的驾驶意图，在某些工况下，例如紧急避障工况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于模型预测控制算法的电动汽车防侧翻控制方法，其特征在于，包括：/n基于车辆平面动力学模型数据和车辆侧倾动力学模型数据，建立用于车辆状态观测和控制的动力学模型；/n基于车辆的横向运动和横摆运动动力学方程实时计算轮胎的侧偏刚度；/n基于无迹卡尔曼滤波方法搭建车辆状态观测器，对车辆状态量进行实时估算；/n基于模型预测控制算法建立车辆防侧翻控制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于模型预测控制算法的电动汽车防侧翻控制方法，其特征在于，包括：
基于车辆平面动力学模型数据和车辆侧倾动力学模型数据，建立用于车辆状态观测和控制的动力学模型；
基于车辆的横向运动和横摆运动动力学方程实时计算轮胎的侧偏刚度；
基于无迹卡尔曼滤波方法搭建车辆状态观测器，对车辆状态量进行实时估算；
基于模型预测控制算法建立车辆防侧翻控制器。


2.如权利要求1所述的基于模型预测控制算法的电动汽车防侧翻控制方法，其特征在于，基于车辆平面动力学模型数据和车辆侧倾动力学模型数据，建立用于车辆状态观测和控制的动力学模型，包括：
基于车辆平面动力学模型数据和车辆侧倾动力学模型数据，建立横向动力学微分方程和横摆角速度动力学微分方程，得到车辆状态观测动力学模型后，将所述横向动力学微分方程和横摆角速度动力学微分方程简化，并结合附加横摆力矩和对应前轮和后轮的侧偏角，得到车辆侧倾动力学微分方程和翻车指数方程，并建立车辆控制动力学模型。


3.如权利要求2所述的基于模型预测控制算法的电动汽车防侧翻控制方法，其特征在于，基于车辆的横向运动和横摆运动动力学方程实时计算轮胎的侧偏刚度，包括：
获取所述前轮和所述后轮对应的侧偏角微分方程与车辆侧向加速度方程，并与简化后的所述横向动力学微分方程和所述横摆角速度动力学微分方程相结合，得到对应的所述前轮和所述后轮对应的侧偏刚度估算方程。


4.如权利要求3所述的基于模...

【专利技术属性】
技术研发人员：景晖，安伟彪，刘溯奇，刘飞，匡兵，黄春跃，王刚，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45