[发明专利]一种用于车辆的滑移转向控制系统

权利要求书

1.一种用于车辆的滑移转向控制系统，其特征在于：包括信号采集单元和控制器，所述控制器包括分别与所述信号采集单元相连的直线纠偏控制层、原地转向控制层和转向控制层；

所述控制器基于所述信号采集单元中的相关数据，判断出车辆所处的工况，并基于车辆所处的工况，调用与该工况对应的直线纠偏控制层、原地转向控制层或转向控制层，实时调节车辆中驱动各车轮的电机的力矩值，完成车辆的滑移转向控制；

所述转向控制层包括顺次相连的初始力矩分配层和横摆角速度控制层；

当车辆处于转向行驶工况时，则控制器控制所述转向控制层处于工作状态；

所述初始力矩分配层基于从信号采集单元中获取到的相关数据，计算出左右侧车轮的初始力矩分配值，并基于所述左右侧车轮的初始力矩分配值调节各电机的初始转矩值；所述横摆角速度控制层基于从信号采集单元中获取到的相关数据，计算出参考的横摆角速度值，并将所述参考的横摆角速度值与从信号采集单元中获取到的横摆角速度信号作闭环，使用PID控制器实时调节驱动各车轮的电机的转矩值；

所述横摆角速度控制层首先计算出参考的横摆角速度ω_{z_r}，与滑移转向系数K乘积得到期望的横摆角速度ω_{z_d}，将期望的横摆角速度ω_{z_d}与实际的横摆角速度ω_{z_fb}作差设计PID控制器，利用PID控制器调节与驱动各车轮的电机的转矩值，所述滑移转向系数K是基于模糊控制器得到，所述模糊控制器的输入变量为车辆的车速v和各车轮的滑转率信号s′_i，输出变量为滑移转向系数K。

2.根据权利要求1所述的一种用于车辆的滑移转向控制系统，其特征在于：所述信号采集单元中的相关数据包括转向手柄信号和原地转向开关信号；

当所述转向手柄信号η＝0，原地转向开关信号ρ＝0，则判断车辆处于直线行驶工况；

当所述转向手柄信号η＝0，原地转向开关信号ρ≠0，则判断车辆处于原地转向行驶工况；

当所述转向手柄信号η≠0，原地转向开关信号ρ＝0，则判断车辆处于转向行驶工况。

3.根据权利要求2所述的一种用于车辆的滑移转向控制系统，其特征在于：当车辆处于直线行驶工况时，则控制器控制所述直线纠偏控制层处于工作状态，所述直线纠偏控制层从信号采集单元中获取车辆的实时横摆角速度，并将获取到的实时横摆角速度与理想的横摆角速度作闭环控制，利用PID控制器实时调节驱动各车轮的电机的转矩值。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于车辆的滑移转向控制系统，其特征在于：所述用于车辆的滑移转向控制系统还包括与所述直线纠偏控制层和转向控制层相连的第一驱动防滑控制层；

所述第一驱动防滑控制层基于从信号采集单元中获取到的各车轮的转速信号，计算出车轮边缘的线速度；然后基于公式计算出各车轮滑转率，其中，v_i是第i个车轮的纵向线速度，s′_i是第i个车轮的滑转率，v是车辆的纵向线速度；最后将各车轮滑转率与参考滑转率作闭环控制，利用PID控制器实时调节驱动各车轮的电机的转矩值。

5.根据权利要求1所述的一种用于车辆的滑移转向控制系统，其特征在于：当车辆处于原地转向行驶工况时，则控制器控制所述原地转向控制层处于工作状态，所述原地转向控制层按照左右侧电机力矩分配大小相等且方向相反的原则，调节驱动各车轮的电机的转矩值。

6.根据权利要求5所述的一种用于车辆的滑移转向控制系统，其特征在于：所述用于车辆的滑移转向控制系统还包括与所述原地转向控制层相连的第二驱动防滑控制层；

所述第二驱动防滑控制层首先从信号采集单元中获取到的各车轮的转速信号，并将所述转速信号的绝对值后取平均作为参考轮速n_j；然后基于公式计算各车轮的滑转率，其中，n_i是第i个车轮的转速，n_j是所有车轮的平均转速，s_i是第i个车轮的滑转率；最后将各车轮滑转率与参考滑转率作闭环控制，利用PID控制器实时调节驱动各车轮的电机的转矩值。