【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车工程，具体涉及一种基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制方法。
技术介绍
1、履带车辆在各种工程和军事应用中扮演着重要角色，但在紧急制动情况下，其纵向稳定性是一个关键挑战。传统的履带车辆制动系统通常仅使用常规制动器，如液压制动器来减速和停止车辆，然而，在紧急制动时，机械制动器的制动力矩控制响应较慢，控制精度低，且严重依赖实验标定，为了防止由于制动过程中车辆产生的巨大制动力矩导致车辆翘尾角过大，从而危及车辆的稳定性和安全性，制动曲线的设定往往较为保守，无法根据实际制动情况进行调整，无法实现车辆高效安全制动。
2、随着混合动力履带车辆的出现，其制动过程中，在使用机械制动器制动的同时，可以通过电机动能回收提供额外的制动转矩，实现机电复合制动。该方法通过结合传统机械系统和电动系统，利用电机的动力输出来辅助和优化制动过程，但现有的基于机电复合控制的履带车辆紧急制动稳定性控制方法仍存在一些局限性。其中之一是缺乏对车辆制动过程中最大减速度曲线的精确描述和控制。最大减速度曲线是根据翘尾角限制求得的车辆制动过程中车速与最大减速度的关系曲线，它能够确保车辆在制动过程中的纵向稳定性，避免翘尾角过大。当前的研究往往忽视了最大减速度曲线的建立和控制，导致制动过程中的不稳定性和效率低下。
3、因此，为了克服这些问题，本专利技术提出了一种基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制方法。该方法通过电机提供制动力矩与传统制动器实现机电联合制动，充分利用电机扭矩控制灵活、扭矩响应快的特点，通过对电机进行pid控制的
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制方法，能够解决履带车辆难以高效安全、不稳定进行制动的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的。
3、一种基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制方法，方法包括：
4、步骤s1：确定所述履带车辆的最大减速度曲线，所述最大减速度曲线是表征所述履带车辆紧急制动期间车速与减速度的对应关系的曲线；
5、步骤s2：通过传感器实时获取所述履带车辆的实时车速，确定所述履带车辆实际的减速度；
6、步骤s3：基于所述履带车辆的最大减速度曲线及所述实时车速，确定所述履带车辆与所述实时车速对应的减速度；比较所述实际的减速度与所述实时车速对应的减速度，若所述实际的减速度小于所述实时车速对应的减速度，以预设机械制动程序对所述履带车辆进行制动，其中，当制动踏板开度为100％时，机械制动匹配于所述最大减速度曲线；若所述实际的减速度大于或等于所述实时车速对应的减速度，以最大减速度曲线中当前车速对应的最大减速度为控制目标，通过pid控制调整所述履带车辆的电机扭矩以改变车辆制动力，实现对所述履带车辆实际的减速度的控制。
7、优选地，所述履带车辆紧急制动期间车速与减速度的对应关系为：
8、
9、
10、其中，v为所述履带车辆的车速，g为重力加速度，r为所述履带车辆中心回转半径，l为履带接地长度，h为重心距履带底线高度，l为重心距后接地点距离，α为车辆减速度，k为由于前接地点卡死导致制动时间缩短的程度，为实际制动试验统计获得的经验值。
11、优选地，通过车辆速度传感器实时获得所述履带车辆的实时车速，基于所述履带车辆的最大减速度曲线，确定所述履带车辆实际的减速度为
12、
13、其中，vk为当前时刻所述履带车辆的实时车速，vk-1为上一个时刻述履带车辆的实时车速，δt为获取车速的时间步长。
14、优选地，所述以预设机械制动程序对所述履带车辆进行制动，其中，当制动踏板开度为100％时，机械制动匹配于所述最大减速度曲线，即采用机械制动，机械制动表示为：
15、f＝f(p)
16、其中，f为机械制动力，p为制动压力。
17、优选地，电机转矩的pid控制包括比例控制、积分控制和微分控制，在pid控制下，所述履带车辆的电机转矩tm为：
18、
19、e(k)＝αi-α
20、u(k)是离散时间点k的控制输入，即电机转矩，e(k)是离散时间点k的误差，即最大减速度与实际减速度之差，αi为根据车速与最大减速度的关系曲线得到的当前车速对应的最大减速度，α为计算得到的车辆当前减速度，kp是比例增益，ki是积分增益，kd是微分增益，是离散时间点k误差积分项，，e(k)-e(k-1)是离散时间点k误差微分项。
21、本专利技术所提供的一种履带车辆，使用如前所述的基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制方法，履带车辆包括驱动电机、机械制动器、传感器、控制系统；
22、所述驱动电机通过驱动电机产生力矩，驱动车辆前进，也能够在实际的减速度大于或等于实时车速对应的减速度时，通过驱动电机产生制动力矩，进行制动；
23、所述机械制动器根据操作信息产生对应机械制动力p，在实际的减速度小于实时车速对应的减速度时，以预设机械制动程序对所述履带车辆进行制动，其中，当制动踏板开度为100％时，机械制动匹配于所述最大减速度曲线；
24、所述传感器实时获得车辆的车速信息；
25、所述控制系统在紧急制动过程中，通过机械制动器和驱动电机协同工作，控制制动方式。
26、本专利技术所提供的一种基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制装置，包括：
27、曲线拟合模块：配置为确定所述履带车辆的最大减速度曲线，所述最大减速度曲线是表征所述履带车辆紧急制动期间车速与减速度的对应关系的曲线；
28、实测模块：配置为通过传感器实时获取所述履带车辆的实时车速，确定所述履带车辆实际的减速度；
29、制动模块：配置为基于所述履带车辆的最大减速度曲线及所述实时车速，确定所述履带车辆与所述实时车速对应的减速度；比较所述实际的减速度与所述实时车速对应的减速度，若所述实际的减速度小于所述实时车速对应的减速度，以预设机械制动程序对所述履带车辆进行制动，其中，当制动踏板开度为100％时，机械制动匹配于所述最大减速度曲线；若所述实际的减速度大于或等于所述实时车速对应的减速度，以最大减速度曲线中当前车速对应的最大减速度为控制目标，通过pid控制调整所述履带车辆的电机扭矩以改变车辆制动力，实现对所述履带车辆实际的减速度的控制。
30、本专利技术所提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述方法。
31、本专利技术所提供的一种电子设备，其特征在于，所述电子设备，包括：
32、处理器，用于执行多条指令；
33、存储器，用于存储多条指令；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述履带车辆紧急制动期间车速与减速度的对应关系为：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过车辆速度传感器实时获得所述履带车辆的实时车速，基于所述履带车辆的最大减速度曲线，确定所述履带车辆实际的减速度为
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以预设机械制动程序对所述履带车辆进行制动，其中，当制动踏板开度为100％时，机械制动匹配于所述最大减速度曲线，即采用机械制动，机械制动表示为：
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，电机转矩的PID控制包括比例控制、积分控制和微分控制，在PID控制下，所述履带车辆的电机转矩Tm为：
6.一种履带车辆，使用如权利要求1-5中任一项所述的基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制方法，其特征在于，履带车辆包括驱动电机、机械制动器、传感器、控制系统；
7.一种基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制装置，其特征在于，包括：
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1.一种基于机电联合制动的履带车辆紧急制动稳定性控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述履带车辆紧急制动期间车速与减速度的对应关系为：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过车辆速度传感器实时获得所述履带车辆的实时车速，基于所述履带车辆的最大减速度曲线，确定所述履带车辆实际的减速度为
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以预设机械制动程序对所述履带车辆进行制动，其中，当制动踏板开度为100％时，机械制动匹配于所述最大减速度曲线，即采用机械制动，机械制动表示为：
5.如权利要求1-4中任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩雪峰，王育浦，魏恺丰，赵玉龙，赵雪松，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：
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