重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法技术

技术编号:44003311 阅读:19 留言:0更新日期:2025-01-10 20:19
本发明专利技术公开了一种重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,利用牛顿第二运动定律以及角动量守恒定律,分别分析车辆横向‑偏航子系统以及横滚子系统,构建三自由度状态空间模型;将衡量车辆侧翻的传统横向载荷转移率LTR利用前述三自由度状态空间模型中状态变量重新转述,构建车辆防侧翻安全证书与障碍函数;对于三自由度状态空间模型分别构建控制Lyapunov函数与控制障碍函数,利用二次优化框架求解构建同时满足重载车辆行车控制任务要求与无侧翻安全约束条件的防侧翻控制律。本发明专利技术不依赖于大量的传感器和复杂的计算算法,力求以更少的资源达到更高效的控制效果,同时减少了对昂贵硬件的依赖,在成本与性能之间找到平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通控制系统中车辆控制,具体涉及一种重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法


技术介绍

1、重载车辆因其卓越的运输和搬运能力,广泛应用于货运物流、建筑工程、矿业开采、农业生产等多个领域。然而,这类车辆独特的结构特点,如较高的质心、庞大的质量与体积以及相对狭窄的轮距,使得它们在行驶过程中更容易发生侧翻事故。尤其在急转弯、斜坡行驶或遇到突发情况时,侧翻风险显著增加。为了应对这些挑战,防侧翻控制技术的研究和发展日益成为关注的焦点。

2、现有车辆防侧翻技术在近年取得了不少进展,相关研究的出现进一步推动了这一领域的创新。这些研究主要集中在利用传感器网络、数据融合算法和人工智能技术来增强车辆的稳定性。例如,通过多传感器融合技术实时监测车辆的车速、倾斜角度、载荷分布等各种动态参数,提升系统对车辆状态的感知和判断能力;通过聚焦开发基于机器学习和人工智能的预测模型,分析历史数据和实时驾驶信息,提前预测可能发生的侧翻风险,并采取主动干预措施;相关研究亦涉及车辆底盘主动控制技术,通过调节悬架或制动系统来动态调整车辆重心位置减少侧翻风险。...

【技术保护点】

1.一种重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,其特征在于,步骤1)中,横向子偏航子系统的二自由度数学建模的步骤如下:

3.如权利要求2所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,其特征在于,步骤1)中,横滚子系统单自由度数学建模的步骤如下:

4.如权利要求3所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,其特征在于,步骤1)中,联立偏航子系统、横向子系统与横滚子系统,得到重载车辆如下三自由度状态空间模型:

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【技术特征摘要】

1.一种重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,其特征在于,步骤1)中,横向子偏航子系统的二自由度数学建模的步骤如下:

3.如权利要求2所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,其特征在于,步骤1)中,横滚子系统单自由度数学建模的步骤如下:

4.如权利要求3所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法,其特征在于,步骤1)中,联立偏航子系统、横向子系统与横滚子系统,得到重载车辆如下三自由度状态空间模型:

5.如权利要求1所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹科才顾菊平
申请(专利权)人:苏州科技大学
类型:发明
国别省市:

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