一种针对车辆未知扰动的复合分层抗干扰控制方法技术

本发明专利技术提供了一种针对车辆未知扰动的复合分层抗干扰控制方法。该方法包括：考虑车辆在运动过程中存在未知扰动，建立多源干扰存在下的车辆动力学方程，基于此，进一步考虑车辆系统中存在的不确定性，建立基于区间二型T

【技术实现步骤摘要】
一种针对车辆未知扰动的复合分层抗干扰控制方法


[0001]本专利技术涉及车辆稳定性控制
，尤其涉及一种针对车辆未知扰动的复合分层抗干扰控制方法。

技术介绍

[0002]车辆系统的稳定性是其安全驾驶的重要保障，是目前车辆安全研究领域的热点，由于多种控制理论和方法在解决非线性车辆稳定性控制策略时有着各自的特点和局限性，对车辆系统的分析与控制进行深入研究具有重要的理论意义和工程应用价值。事实上，车辆实际运行系统和所处环境都是复杂多变的，车辆在运行过程中不可避免地会受到来自多方面的干扰的影响。此外，车辆本身部分参数在行驶过程中也会存在不确定性。外部干扰和内部参数不确定性的存在降低了车辆系统的控制性能和控制精度，严重时会发生车辆失控、侧滑(甩动)和倾翻等现象，对人员安全造成威胁。因此，针对于车辆系统如何更准确地描述系统中存在的不确定性，有效抵消和抑制系统受到的多源干扰，保证其稳定性是一个具有挑战性的问题。
[0003]基于上述分析，目前国内外针对基于区间二型T
‑
S模糊模型的车辆建模以及多源干扰的抵消和抑制研究比较少，基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对车辆未知扰动的复合分层抗干扰控制方法，其特征在于，包括：根据车辆动力学分析，考虑车辆在运动过程中存在的未知扰动，建立多源干扰存在下的车辆动力学方程；基于所述多源干扰存在下的车辆动力学方程考虑车辆系统中存在的不确定性，建立基于区间二型T
‑
S模糊模型的车辆动力学方程；针对多源干扰存在情况设计车辆的模糊干扰观测器，利用所述模糊干扰观测器对车辆的未知扰动进行估计；分别在车辆直线行驶和变更车道情况下结合所述车辆的未知扰动估计结果构造模糊积分滑模面，根据所述基于区间二型T
‑
S模糊模型的车辆动力学方程，利用模糊积分滑模面控制建立相应的车辆闭环系统；基于所述车辆闭环系统利用观测器和控制器方程设计复合抗干扰控制策略，利用复合抗干扰控制策略控制车辆实际的横摆角速度和质心侧偏角趋近期望的横摆角速度和质心侧偏角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据车辆动力学分析，考虑车辆在运动过程中存在的未知扰动，建立多源干扰存在下的车辆动力学方程，包括：考虑车辆在运动过程中存在的未知扰动，建立式(1)所示的多源干扰存在下的车辆动力学方程：其中m为车辆的质量，I
z
为重心处的转动惯量(CG)，β为质心侧偏角，r为横摆角速度，l
f
和l
r
分别表示前后轴到CG的距离，v为质心纵向速度，M
z
为外偏航力矩，F
yf
和F
yr
是前后侧胎压，分别依赖于滑移角α
f
和α
r
，δ是前轮转向角，考虑到存在与输入通道匹配的未知干扰，假设偏差角相对较小，将侧向胎压F
yf
和F
yr
改写成如下形式：F
yf
(t)＝C
af
α
f
(t)F
yr
(t)＝C
ar
α
r
(t)其中，C
af
和C
ar
分别代表前后轮胎的转弯刚度，α
f
(t)表示前轮滑移角，α
r
(t)表示后轮滑移角，满足以下关系：移角，满足以下关系：将侧向胎压F
yf
和F
yr
、前后轮滑移角α
f
和α
r
的表达式代入车辆转向系统的控制方程(1)，令x(t)＝[β(t) r(t)]
T
，u(t)＝M
z
(t)，w(t)＝δ(t)，得到：其中：
A，B1，B2为该表达式(2)下对应的矩阵。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的基于所述多源干扰存在下的车辆动力学方程考虑车辆系统中存在的不确定性，建立基于区间二型T
‑
S模糊模型的车辆动力学方程，包括：假设车辆行驶过程中转动惯量I
z
和质量m具有一定的变化范围，选取各自变化范围内倒数的I
z
和m的最大值和最小值，用以下形式表示：和m的最大值和最小值，用以下形式表示：采用扇区非线性建模方法建立相应的隶属度函数，表示为：根据以上分析结果利用包含四个模糊规则的一型T
‑
S模糊系统来描述参数不确定的车辆模型，考虑到针对转动惯量的测量误差中的不确定性，设置了I
x
＝I
z
+i
e
I
z
，其中i
e
∈[
‑
0.01,0.01]，给出以下上下隶属度函数的形式：其中：i
e
＝0.01其中：i
e
＝
‑
0.01车辆系统建模被改进为具有未知匹配干扰和范数有界干扰的区间二型T
‑
S模糊系统：
根据区间二型T
‑
S模糊模型的性质得到：S模糊模型的性质得到：S模糊模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚秀明，孙哲，赵搏洋，杨雨，李晓峰，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：