[发明专利]基于随机时滞的车辆稳定性评价方法

说明书

一种基于随机时滞的车辆稳定性评价方法，属于控制技术领域。本发明的目的是应用随机算法选取随机时滞参数来模拟实际车辆行驶过程中出现的滞后现象，判断车辆在固定工况下行驶稳定性的基于随机时滞的车辆稳定性评价方法。本发明步骤是：随机算法选取随机时滞，一维随机数算法，用两个一维均匀分布随机数发生器联合后得到的二维随机向量是服从二维均匀分布的，同理得到的三维随机向量是服从三维均匀分布的，三维随机数其归一化和范围放缩。本发明加入随机算法，无需单独重复做大量实验、记录对比，可以自动进入循环过程，随机选取延迟参数，使得数据传输过程更接近实际，仿真更具现实性，循环时记录结果，省时省力。

技术领域

本发明属于控制技术领域。

背景技术

车辆的稳定性通常是与操纵稳定性相提并论的一项重要性能，汽车的操纵稳定性常常会影响汽车的操纵性和汽车行驶的安全性。车辆的操纵稳定性指的是：在驾驶员不感觉疲惫的情况下，车辆能够遵循驾驶员意图(即驾驶员通过转向系及车轮给定的方向)行驶，并且能够抵抗外界干扰而保持稳定行驶的能力。由于车辆操纵稳定性的研究主要应用在车辆智能驾驶交通系统、车辆主动安全技术、车辆自动驾驶和巡航技术，因此车辆操纵稳定性的相关研究被大量研究人员重视。过去某时刻的状态对目前状态会产生时间上有滞后的影响，这个时间上的滞后我们称为时滞。在已有的研究中，很少会考虑实际系统存在的时滞，在时滞动力系统的研究中表明，时滞会在很大程度上影响系统动力学特性，因此本文对系统控制中存在的时滞对车辆稳定性的影响给出评价方案。

目前已有的车辆稳定性判据和评价方法主要有以下几种：结合横摆角速度和侧向速度相平面法对车辆进行判稳；根据横摆角速度-质心侧偏角相平面法综合车辆仿真得到稳定性判据。以上的方法只是在理论上分析判断车辆行驶状态，并不能有效的表述实际存在的延迟对车辆稳定性的综合性能评价。

传统的利用相轨迹判断车辆稳定性的方法如图1所示，首先单步运行控制器及Vedyna，将模型运行所得到的质心侧偏角和质心侧偏角速度数据存储，并绘制相轨迹曲线，然后判定相轨迹曲线与标定的稳定边界是否有交点，若有，则判定为不稳定，否则即判定为稳定。

发明内容

本发明的目的是应用随机算法选取随机时滞参数来模拟实际车辆行驶过程中出现的滞后现象，判断车辆在固定工况下行驶稳定性的基于随机时滞的车辆稳定性评价方法。

本发明步骤是：

(1)随机算法选取随机时滞：

随机算法是用来生成在归一化区间上的随机数作为随机时滞参数τ1、τ2或τ3，首先根据系统模型来判定是否需要为τ1，τ2和τ3都选择参数范围，若需要，则选择产生三维随机数据；若需要为其中两个选择参数范围，则选择产生二维随机数据；若只需要为其中一个选择参数范围，则选择产生单变量随机数据；

(2)一维随机数算法的数学描述如下：

x_n＝(ax_n-1+b)(mod M) (1)

x₀为初值，M为模数，a为乘子，b为增量，x_n，a，b，M均为非负整数。mod M的意思是对M取余数，从而有：

0≤x_n＜M (2)

(3)用两个一维均匀分布随机数发生器联合后得到的二维随机向量是服从二维均匀分布的，同理得到的三维随机向量是服从三维均匀分布的，三维随机算法数学描述如下：

x_n＝(ax_n-1+b)(mod M) (3)

y_n＝(cy_n-1+d)(mod M) (4)