一种分布式车辆原地转向控制方法、装置、设备及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分布式车辆原地转向控制方法、装置、设备及车辆，方法包括：获取基于电机输出性能和能源系统功率输出能力的最大横摆角速度；根据车辆纵向力和侧向力与路面附着极限值之间的关联关系，确定所述最大横摆角速度的横摆角加速度极限值；基于预设的MPC控制算法，根据所述横摆角加速度对所述最大横摆角速度的限制关系，确定期望横摆角速度；根据预设的滑模控制算法，确定实现所述期望横摆角速度所需的横摆力矩值；基于电机最大输出力矩，采用预设的二次规划约束求解算法，对所述横摆力矩值进行车辆四轮分配，确定车辆各个车轮的期望驱动力。本发明专利技术实现了通过电机转速来精确控制车辆的横摆速度，从而实现车辆原地转向的目的。向的目的。向的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式车辆原地转向控制方法、装置、设备及车辆


[0001]本专利技术涉及车辆转向
，具体涉及一种分布式车辆原地转向控制方法、装置、车载设备及车辆。

技术介绍

[0002]车辆的转向能力一直以来都是汽车发展的重要研究方向，而最小转弯半径作为汽车转向性能的重要评价参数，在很大程度上表征了车辆能够通过弯曲狭窄地形或绕过无法越过的障碍物的能力，汽车的转弯半径越小，其转向时的机动性越优。目前市面上的乘用车最小转弯半径在5
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8米，存在转向灵活性不足的问题。在这种情况下，最小转弯半径为零的原地转向应运而生，原地转向能够极大改善车辆的转向机动性能，尤其是具有特殊用途的越野车辆，使其能够在街道、桥头、有障碍物阻挡的狭窄空间下完成转向或调头。
[0003]在目前研究中，传统轮式车辆多为集中式驱动形式，多通过改变机械结构来实现原地转向，没有具体的原地转向控制方案，原地转向的控制对象多集中在履带式车辆，对于履带式车辆的原地转向控制，为实现驾驶员对车辆原地转向功能的可控性，现有控制方法多为将车辆方向盘转角或加速踏板开度作为控制输入，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式车辆原地转向控制方法，其特征在于，包括：获取基于分布式车辆的电机输出性能和能源系统功率输出能力的最大横摆角速度；根据车辆纵向力和侧向力与路面附着极限值之间的关联关系，确定所述最大横摆角速度的横摆角加速度极限值；基于预设的MPC控制算法，根据所述横摆角加速度极限值对所述最大横摆角速度的限制关系，确定期望横摆角速度；根据预设的滑模控制算法，确定实现所述期望横摆角速度所需的横摆力矩值；基于电机最大输出力矩，采用预设的二次规划约束求解算法，对所述横摆力矩值进行车辆四轮分配，确定车辆各个车轮的期望驱动力。2.根据权利要求1所述的分布式车辆原地转向控制方法，其特征在于，所述根据车辆纵向力和侧向力与路面附着极限值之间的关联关系，确定所述最大横摆角速度的横摆角加速度极限值，包括：采用预设的最小二乘法算法，对车辆纵向力和侧向力与路面附着极限值之间的关系进行拟合，确定附着椭圆；根据所述附着椭圆，确定附着极限纵向力；根据所述极限纵向力、车辆电机外特性下的最大输出力矩和能源系统的功率输出能力的最小值，确定车辆的当前状态纵向力；基于所述当前状态纵向力，根据所述附着椭圆确定所述横摆角加速度极限值的位置，并采用预设的横摆运动方程确定所述横摆角加速度极限值。3.根据权利要求2所述的分布式车辆原地转向控制方法，其特征在于，所述采用预设的最小二乘法算法，对车辆纵向力和侧向力与路面附着极限值之间的关系进行拟合，确定附着椭圆，包括：根据所述车辆纵向力和侧向力之间的关系曲线，构建标准椭圆模型；构建预设的多项式距离所述标准椭圆模型的代数距离的样本点集合；采用预设的拉格朗日函数，以所述样本点集合中的代数距离和最小为目标，对所述标准椭圆模型进行拟合，确定所述附着椭圆。4.根据权利要求1所述的分布式车辆原地转向控制方法，其特征在于，所述基于预设的MPC控制算法，根据所述横摆角加速度对所述最大横摆角速度的限制关系，确定期望横摆角速度，包括：构建基于车辆质心为坐标原点的坐标系，基于MPC控制器，根据车辆质心相对所述坐标系横纵坐标的偏移量以及车辆横摆角，建立车辆运动学模型；采用预设的泰勒展开法对所述车辆运动学模型进行变形，获得原地转向车辆误差模型；根据车辆的质心偏移量最小化原理，采用预设的迭代法，确定车辆原地转向预测模型；根据控制量极限约束和控制增量约束，采用预设的二次规划算法，对所述车辆原地转向预测模型进行规划...

【专利技术属性】
技术研发人员：向小龙，付畅，赵文虎，王龙，黄祖胜，
申请(专利权)人：东风越野车有限公司，
类型：发明
国别省市：