【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车，确切地说是一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法。
技术介绍
1、随着5g时代的到来和人工智能技术的不断进步，各种先进的驾驶辅助技术得到了大力发展。如自动制动系统、自动泊车系统、防抱死制动系统、车道偏离预警系统、自适应巡航控制系统等。自适应巡航控制系统系统作为提高车辆纵向智能水平的关键技术之一，对保障安全驾驶、减少追尾事故、缓解驾驶疲劳等方面具有重要意义。
2、然而，智能汽车是一个由许多部件组成、由许多子系统控制的复杂机电系统。因此，为了保证跟车性能，自适应巡航控制系统在某些工况下可能会使车辆进入底盘的动态非线性区域，造成车辆的动态不稳定。此时电子稳定控制系统可以及时介入，提高底盘的动态稳定性。然而，电子稳定控制系统的制动干预会导致驾驶辅助驾驶系统的相应子系统的控制性能恶化，且过度制动干预会影响汽车的平顺性。
3、为解决现有的技术问题，申请号为cn201811485340.2的中国专利，公开了“具有稳定性主动控制的自适应巡航系统及控制方法”，提供了具有稳定性主动控制的自适应巡航系统及控制方法，能够适应复杂路况，将路面附着系数对横向性能影响以及安全车距的变化考虑在内，进一步优化巡航控制，提高了车辆横向稳定性和纵向跟踪性。然而，该专利所采用的是二自由度车辆模型，当车辆进行自适应巡航时，车速是时变的，时变的车速对系统的影响是无法避免的，该专利却并未考虑这一点。此外，针对自适应巡航控制模型，不仅仅车速作为时变参数需要考虑，车间距也应该根据自车车速、前车车速、自车加速度和前车加速度来实时得到
4、为解决现有的技术问题，申请号为cn201911128082.7的中国专利，公开了“一种弯道自适应巡航方法”，该专利考虑到车辆是一个强耦合、非线性的系统，因此，在弯道控制中，考虑了纵向速度对横向控制的影响。然而，保证行车安全性应该是首位的。即，当车辆处于极限跟车工况时，较为安全的做法应是适当的抑制自适应巡航系统的决策，从而给车辆稳定性控制系统更大的车辆控制权。
5、为此，本专利技术针对上述问题，提供一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：
6、1.本专利技术将自适应巡航控制模型的输入惩罚因子设计成车辆侧倾与横向失稳的增函数，即当车辆转向过程中的侧倾或横向失稳风险较高时，输入惩罚因子的值随之升高，进而加减速动作被适当的抑制，通过这种方式，使得车辆侧翻与横向失稳事故进一步被避免。
7、2.本专利技术将输入惩罚因子、车头时距和自车纵向车速作为前提变量设计了t-s模糊系统，有效改善了模型可变参数的非线性变化对t-s模糊系统性能的影响。
8、3.本专利技术利用鲁棒控制理论求解控制率，提高了t-s模糊系统对外部扰动的鲁棒性
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法来解决上述技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术具体技术方案如下：
3、步骤一、建立车辆自适应巡航与横向稳定性协同控制模型：
4、s1.1、建立车辆六阶横向稳定性控制模型，
5、为实现车辆的横向稳定性控制，车辆被分为簧载质量和前、后轴非簧载质量三部分，且只有横向动力学、横摆动力学与侧倾动力学被考虑，簧载质量部分进考虑其横向与横摆运动，其运动方程的数学描述如下：
6、
7、
8、
9、式中，m表示整车总质量，单位为kg，ve表示自车纵向车速，单位为km/h，β表示车辆的质心侧偏角，单位为deg，ms表示车辆的簧载质量，单位为kg，h表示车辆的簧载质量的重心离地高度，单位为m，cf表示车辆的前轮等效侧偏刚度，单位为kn/rad，cr表示车辆的后轮等效侧偏刚度，单位为kn/rad，lf表示车辆的前轴轴距，单位为m，lr表示车辆的后轴轴距，单位为m，ψ表示车辆的横摆角，单位为deg，δf表示车辆的前轮转角，单位为deg，ixz表示车辆簧载质量的横摆与侧倾的转动惯量积，单位为kgm2，φ表示车辆的侧倾角，单位为deg，izz表示车辆簧载质量绕z轴的转动惯量，单位为kgm2，t表示车辆受到的主动横摆力矩，单位为nm，ixx表示车辆簧载质量绕x轴的转动惯量，单位为kgm2，g表示重力加速度，单位为m/s，kr表示车辆后悬架的等效侧倾刚度，单位为knm/rad，kf表示车辆前悬架的等效侧倾刚度，单位为knm/rad，φur表示车辆后轴非簧载质量的侧倾角，单位为deg，φuf表示车辆前轴非簧载质量的侧倾角，单位为deg，br表示车辆后轴等效阻尼，单位为kn/rad，bf表示车辆前轴等效阻尼，单位为kn/rad。
10、前、后轴非簧载质量仅考虑其绕侧倾轴线的旋转运动，其运动方程的数学描述如下：
11、
12、
13、式中，muf表示车辆的前轴非簧载质量，单位为kg，huf表示车辆的前轴非簧载质量重心离地高度，单位为m，ktf表示车辆前轴轮胎侧倾刚度，单位为knm/rad，r表示车辆侧倾轴线的离地高度，单位为m，mur表示车辆的后轴非簧载质量，单位为kg，hur表示车辆的后轴非簧载质量重心离地高度，单位为m，ktr表示车辆后轴轮胎侧倾刚度，单位为knm/rad。
14、结合簧载质量与非簧载质量部分的运动方程，得到车辆六阶横向稳定性控制模型，如下：
15、
16、式中，t(t)表示车辆六阶横向稳定性控制模型的控制输入向量，δf(t)表示不确定干扰向量，车辆六阶横向稳定性控制模型的相关参数矩阵表示如下：
17、av＝evavo,bv＝evbvo,dv＝evdvo,
18、
19、
20、e11＝mve,e14＝-msh,e22＝izz,e24＝-ixz,e31＝-mufve(r-huf),e35＝bf,e41＝-murve(r-hur),
21、e46＝br,e51＝-msveh,e52＝-ixz,e54＝ixx+msh2,e55＝-bf,e56＝-br,
22、
23、a31＝-cfr,a32＝mufve(r-huf)-(cflfr/ve),a33＝kf,a34＝bf,a35＝mufghuf-ktf-kf,
24、a41＝-crr,a42＝murve(r-hur)+(crlrr/ve),a43＝kr,a44＝br,a46＝-murghur-ktr-kr,
25、a52＝msveh,a53＝msgh-kr-kf,a54＝-br-bf,a55＝kf,a56＝kr,
26、b11＝cf,b21＝cflf,b31＝cfr。
27、s1.2、建立车辆三阶自适应巡航控制模型，
28、采用恒定车间距模型计算期望车距值，
29、ddes＝thv本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法，其特征在于，步骤一中：
3.根据权利要求1所述的一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法，其特征在于，步骤二中：
4.根据权利要求1所述的一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法，其特征在于，步骤三中：
【技术特征摘要】
1.一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑横向稳定性的自适应巡航协同控制方法，其特征在于，步骤一中：
3...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏宇，闫扬，辛亚飞，靳立强，李建华，肖峰，张旭，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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