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原文传递电动汽车的可信赖网控转向系统及其控制方法

专利名称：	电动汽车的可信赖网控转向系统及其控制方法
摘要：	本发明属于电动汽车转向控制技术及系统领域，具体为电动汽车的可信赖网控转向系统及控制方法；系统采用三总线冗余拓扑车载网络，其中一条总线用于互连整车的转向传感器节点、转向执行器节点及转向控制单元；一条总线仅用于互连双前轮的转向传感器节点、转向执行器节点及转向控制单元；一条总线则仅用于互连双后轮的转向传感器节点、转向执行器节点及转向控制单元。转向控制单元采用控制器模块与调度器模块，实现控制策略与调度策略的协同式管理，控制器模块采用四轮转向、前轮转向和后轮转向三种管理模式；调度器模块采用基于柔性时间触发的多模式调度方法。本发明可有效解决网控式车辆转向系统控制信号传输延时、不同步及网络故障问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	曹万科;何洪文;王乐成
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910072889.7
公开号：	CN109747707A
代理机构：	成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	李鹏
分类号：	B62D5/04(2006.01);B;B62;B62D;B62D5
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.电动汽车的可信赖网控转向系统，其特征在于：系统采用三总线冗余拓扑车载网络，包含多个转向传感器节点、多个转向执行器节点和转向控制单元，其中一条总线用于互连整车的转向传感器节点、转向执行器节点及转向控制单元；一条总线仅用于互连双前轮的转向传感器节点、转向执行器节点及转向控制单元；一条总线则仅用于互连双后轮的转向传感器节点、转向执行器节点及转向控制单元。 2.根据权利要求1所述的电动汽车的可信赖网控转向系统，其特征在于：所述转向控制单元包括接收模块、控制器模块、调度器模块和发送模块；所述的接收模块通过三总线冗余车载网络与转向传感器节点相连，接收模块还与控制器模块相连；调度器模块与控制器模块相连接，还与发送模块相连接；控制器模块与发送模块连接；发送模块通过三总线冗余车载网络与转向执行器节点连接；转向控制单元采用控制器模块与调度器模块，实现控制策略与调度策略的协同式管理，其中控制器模块用于实现转向模式的管理和转向角度命令的计算；调度器模块用于实现不同转向模式下转向控制信号传输的实时性、同步性及容错性。 3.根据权利要求1或2所述的电动汽车的可信赖网控转向系统的控制方法，其特征在于：所述的控制器模块采用四轮转向、前轮转向和后轮转向三种管理模式，其中四轮转向模式为正常模式，前轮转向模式和后轮转向模式为辅助模式；四轮转向模式下采用基于理想内外侧车轮转角几何关系即Ackermann转向几何学原理，进行四个车轮转角命令计算，并基于采集到的各车轮转角状态对车轮转向命令进行调节；前轮转向模式下采用左右后轮转角归零的Ackermann转向几何学原理计算左右前轮转角命令，后轮转向模式下则采用左右前轮转角归零的Ackermann转向几何学原理计算左右后轮转角命令。 4.根据权利要求3所述的电动汽车的可信赖网控转向系统的控制方法，其特征在于：所述的调度器模块采用基于柔性时间触发的多模式调度方法，具体调度策略采用6种基本周期实现，各基本周期由转向控制单元通过发送参考帧或控制帧启动或停止；其中四轮转向模式下的2种基本周期分别用于完成四个车轮转向采样信号与控制信号的传输，采样信号的传输由参考帧以广播的方式启动发送，以实现采样信号的同步；控制信号的实施由参考帧以广播的方式通知转向执行器启动动作，以实现控制行为的同步；前轮转向模式下的2种基本周期分别用于完成左右前车轮转向采样信号与控制信号的传输；后轮转向模式下的2种基本周期则分别用于完成左右后车轮转向采样信号与控制信号的传输。 5.根据权利要求4所述的电动汽车的可信赖网控转向系统的控制方法，其特征在于：所述的基本周期的参数设计，为保证实时性，应满足以下条件约束调度不等式：四轮转向模式下： ∑[max(tmessage)]＜Tbase-cycle＜τmax，前轮转向模式或后轮转向模式下： ∑[max(tmessage)]＜Tbase-cycle＜τmax，其中，Tbase-cycle为基本周期时间长度，tmessage表示指基本周期内调度命令、车轮转角信息、车辆转角命令的信息传输时间，τmax表示系统通道最大允许延时，∑[]表示指求和运算，max()表示求取最大值运算；s.t.表示受约束于,tmessage-schedule表示调度命令信号传输时间，tmessage-sensor表示车轮转角传感器采样信号传输时间，tmessage-control表示车轮转角命令信号传输时间。
所属类别：	发明专利