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原文传递一种车辆爆胎过程的协调控制方法

专利名称：	一种车辆爆胎过程的协调控制方法
摘要：	本发明公开一种车辆爆胎过程的协调控制方法，采集车辆运行参数、计算路面附着系数，分配主动转向和差动制动的权重系数，进行协调控制，以使得车辆按原行驶轨迹稳定运行，无论车辆是直线行驶还是弯道行驶，无论哪个或哪几个车轮爆胎，均结合车辆自身情况、车辆运行参数、路面附着系数进行权重系数分配，实现协调控制；进行失稳判断，在失稳的情况下，将主动转向的权重系数分配为0，差动制动的权重系数分配为1，在未失稳的情况下，结合车辆自身情况、车辆运行参数、路面附着系数进行权重系数分配，由于爆胎时间极短，失稳的判定能准确、有效地采取最优质的权重系数实施制动力施加，使得车辆先恢复平稳，再按原行驶轨迹稳定运行。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广西;45
申请人：	桂林电子科技大学
发明人：	张向文;刘维;党选举;莫太平;伍锡如;任风华;李晓;赵学军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910576419.4
公开号：	CN110239519A
代理机构：	桂林市持衡专利商标事务所有限公司
代理人：	苏家达
分类号：	B60W30/02(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	541004 广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号
主权项：	1.一种车辆爆胎过程的协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)实时采集车辆运行参数；实时计算路面附着系数； (2)实时根据车辆运行参数进行爆胎判断，如未爆胎，执行步骤(1)，否则，分配主动转向和差动制动的权重系数，实施协调控制，直至车辆能按照原行驶轨迹稳定运行。 2.根据权利要求1所述的一种车辆爆胎过程的协调控制方法，其特征在于：步骤(2)中，所述协调控制包括如下步骤：实时根据路面附着系数判断车辆是否失稳，如失稳，对车辆实施差动制动控制，直至车辆恢复平稳，否则，分配主动转向和差动制动的权重系数后再对车辆实施控制，直至车辆能按照原行驶轨迹稳定运行。 3.根据权利要求2所述的一种车辆爆胎过程的协调控制方法，其特征在于：步骤(1)中的车辆运行参数包括实时质心侧偏角、实时质心侧偏角变化率、实时速度；步骤(2)中，所述失稳判断表达式为其中，E1、E2是与实时路面附着系数以及车辆的实时速度相关的参数，β为实时质心侧偏角、为实时质心侧偏角变化率；x＞1时，车辆失稳，否则，车辆未失稳。 4.根据权利要求3所述的一种车辆爆胎过程的协调控制方法，其特征在于：步骤(1)中的车辆运行参数还包括实时前轮转角；步骤(2)中所述主动转向和差动制动的权重系数分配依据为式中，vx为实时纵向速度，δ为实时前轮转角，k1和k2为常数；未失稳状态下，当x＜x1时，主动转向的权重系数为1，差动制动的权重系数为0；当x1＜x＜1时，主动转向的权重系数为差动制动的权重系数为失稳状态下x＞1，主动转向的权重系数为0，差动制动的权重系数为1。 5.根据权利要求4所述的一种车辆爆胎过程的协调控制方法，其特征在于：通过设计模糊滑模控制器来实现所述步骤(2)中的差动制动，所述模糊滑模控制器由滑模子控制器和模糊子控制器组成；通过滑模子控制器获取车辆恢复至平稳所需的理论横摆力矩；通过模糊子控制器获取车辆恢复至平稳所需的补偿横摆力矩；车辆恢复至平稳所需的满额横摆力矩为所述理论横摆力矩与补偿横摆力矩之和。 6.根据权利要求5所述的一种车辆爆胎过程的协调控制方法，其特征在于：步骤(1)中所述车辆运行参数还包括实时横摆角速度；步骤(2)中，所述滑模子控制器利用所述实时质心侧偏角与理想质心侧偏角的差值、所述实时横摆角速度与理想横摆角速度的差值构建滑模面函数，再利用实时质心侧偏角、实时横摆角速度、理想质心侧偏角变化率、理想横摆角速度变化率、实时纵向速度、实时前轮转角、车辆的质量、前轴侧偏刚度、后轴侧偏刚度、前轮与质心的距离、后轮与质心的距离计算理论横摆力矩；步骤(2)中，所述模糊子控制器利用所述实时质心侧偏角与理想质心侧偏角的差值、所述实时横摆角速度与理想横摆角速度的差值、车辆爆胎后的前轴侧偏刚度、车辆爆胎后的后轴侧偏刚度获取补偿横摆力矩。 7.根据权利要求3所述的一种车辆爆胎过程的协调控制方法，其特征在于：路面附着系数的计算公式为 μ＝{c1[1-exp(-c2s)]-c3s}·[exp(-c4svx)]·(1-c5Fz)，其中c1、c2、c3为不同路面下的轮胎参数，c4为车辆高速行驶时附加参数，c5为车辆轮胎垂直载荷影响的附加参数，s为轮胎的滑移率，Fz为轮胎的垂直载荷，vx为车辆实时纵向速度。 8.根据权利要求3所述的一种车辆爆胎过程的协调控制方法，其特征在于：步骤(1)中所述车辆运行参数还包括车辆的实时侧向速度、实时侧向加速度以及实时道路轨迹侧向位移；通过设计变论域PID控制器实现主动转向：利用所述实时侧向速度和实时侧向加速度计算车辆的实际侧向位移；将所述实际侧向位移与所述实时道路轨迹侧向位移做偏差，将所述偏差值以及相应的偏差变化率输入至变论域PID控制器，输出PID比例、积分、微分参数，得到能使得车辆按原行驶轨迹运行的前轮辅助角。
所属类别：	发明专利