考虑制动执行器故障的自动驾驶车辆容错控制策略设计方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑制动执行器故障的自动驾驶车辆容错控制策略设计方法。针对电子液压制动系统，通过轮缸压力传感器采集轮缸真实压力与期望压力做为输入建立广义的制动系统故障模型。基于该模型，提出针对EHB系统典型的综合故障模型。同时通过该模型，计算出用于控制器设计的综合故障因子。在此基础上，结合鲁棒LPV/H∞控制理论，将故障因子作为时变调度参数设计实现上层鲁棒容错控制器的设计。最后，综合考虑各个制动执行器的故障程度，设计下层制动力矩分配算法，实现下层四个轮的制动力分配。本发明专利技术通过对EHB系统进行故障建模，将其中的故障因子作为调度参数，结合鲁棒理论设计控制器，实现容错控制，保证了自动驾驶车辆行驶过程中的稳定安全。行驶过程中的稳定安全。行驶过程中的稳定安全。

【技术实现步骤摘要】
考虑制动执行器故障的自动驾驶车辆容错控制策略设计方法


[0001]本专利技术属于智能车智能驾驶领域，涉及一种考虑制动执行器故障的自动驾驶车辆容错控制策略设计方法。
[0002]背景意义
[0003]容错控制作为一门新兴的交叉学科，其意义就是要尽量保证动态系统在发生故障时仍然可以稳定运行，并具有可以接受的性能指标。因此，容错控制为提高复杂动态系统的可靠性开辟了一条新的途径。由于任何系统都不可避免地会发生故障，因此，容错控制也可以看成是保证系统安全运行的最后一道防线。经典容错控制方法包括：1)被动容错控制；2)主动容错控制；3)鲁棒容错控制；4)非线性系统的集成故障诊断与容错控制。其中被动容错控制大致可以分成可靠镇定、完整性与联立镇定3种类型，主动容错控制大致可以分为3大类：控制律重新调度；控制器重构设计；模型跟随重组控制。对于自动驾驶车辆，由于没有驾驶员在环，因此对控制系统的容错性能提出了更高的要求。
[0004]当前，主要有两种线控制动系统(Brake
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Wire,BBW):EHB(Elect本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑制动执行器故障的自动驾驶车辆容错控制策略设计方法，其特征在于，包括：执行器故障建模方法、上层容错控制器设计方法和下层制动力矩分配算法，具体包括以下步骤：步骤一、针对失效故障、卡死故障、附加故障以及无故障四种典型故障类型，构建EHB系统广义故障模型；步骤二、基于EHB系统广义故障模型以及车辆左右两侧制动执行器的工作区域，构建EHB系统综合故障模型，并计算相应的综合故障因子；步骤三、基于EHB系统的综合故障因子，结合鲁棒LPV/H∞控制理论，实现上层控制器设计，获得期望的前轮转角和期望的横摆力矩；步骤四、基于EHB系统各个制动轮缸的故障因子，考虑各个制动执行器的故障程度，设计下层制动力矩分配算法，实现四个轮的制动力分配。2.如权利要求书1所述的考虑制动执行器故障的自动驾驶车辆容错控制策略设计方法，其特征在于：步骤一中，所述EHB系统广义故障模型如下：其中，P
rij
为四个制动轮缸的真实压力；P
mij
为轮缸压力传感器测得的压力；ΔP
ij
为未知干扰所产生的附加制动压力；为四个制动轮缸的故障因子，分别代表它们各自的故障程度，P
dij
为四个轮缸期望的制动压力。3.如权利要求书1所述的考虑制动执行器故障的自动驾驶车辆容错控制策略设计方法，其特征在于：步骤二中，所述EHB系统综合故障模型及相应的综合故障因子计算如下：其中，ξ＝γ(|γ
d
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|γ|)其中，λ为综合故障因子；τ为左右两侧前...

【专利技术属性】
技术研发人员：田彦涛，曹轩豪，季学武，卢辉遒，谢波，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：