[发明专利]一种电动汽车转向失效的容错控制方法及系统

权利要求书

1.一种电动汽车转向失效的容错控制方法，其特征在于，包括：

获取电动汽车的参考轨迹；

根据所述参考轨迹采用MPC轨迹跟踪方法确定期望前轮转角；

获取所述电动汽车上一时刻的实际前轮转角；

根据所述期望前轮转角和所述上一时刻的实际前轮转角，采用滑模前轮角跟踪方法确定当前差动力矩；

根据所述当前差动力矩基于轮胎负荷率的转矩优化分配方法确定所述电动汽车每个车轮的当前转矩，得到车轮转矩集合；所述车轮转矩集合中包括每个所述车轮的当前转矩；

所述根据所述当前差动力矩基于轮胎负荷率的转矩优化分配方法确定所述电动汽车每个车轮的当前转矩，得到车轮转矩集合，具体包括：

获取所述电动汽车的当前需求纵向力；

根据所述当前需求纵向力和所述当前差动力矩，基于所述电动汽车轮毂电机的最大输出转矩和路面附着条件，构建电动汽车纵向力约束目标函数；

采用有效集方法对所述电动汽车纵向力约束目标函数进行求解，确定所述电动汽车每个车轮的当前转矩，得到车轮转矩集合；

根据所述车轮转矩集合中每个所述车轮的当前转矩控制所述电动汽车当前的转向；

当转动系统正常工作时，根据所述期望前轮转角控制所述电动汽车当前的转向；当转动系统出现故障时，根据所述期望前轮转角和所述上一时刻的实际前轮转角，采用滑模前轮角跟踪方法确定当前差动力矩，再根据所述当前差动力矩基于轮胎负荷率的转矩优化分配方法确定所述电动汽车每个车轮的当前转矩，得到车轮转矩集合，根据所述车轮转矩集合中每个所述车轮的当前转矩控制所述电动汽车当前的转向。

2.根据权利要求1所述的电动汽车转向失效的容错控制方法，其特征在于，所述根据所述参考轨迹采用MPC轨迹跟踪方法确定期望前轮转角，具体包括：

根据所述电动汽车的参考轨迹构建MPC轨迹跟踪优化目标函数；

将所述MPC轨迹跟踪优化目标函数转化成标准二次型函数；

采用二次规划方法求解所述标准二次型函数，得到期望前轮转角。

3.根据权利要求1所述的电动汽车转向失效的容错控制方法，其特征在于，所述根据所述期望前轮转角和所述上一时刻的实际前轮转角，采用滑模前轮角跟踪方法确定当前差动力矩，具体包括：

根据公式确定当前差动力矩；

其中，M_f′为当前差动力矩，b_eff为转向执行机构的等效阻尼，为期望前轮转角的一阶微分，s＝δ_fd-δ_f，δ_fd为期望前轮转角，δ_f为实际前轮转角，τ_a为轮胎的回正力矩，k＝1/Δ，Δ为滑模面的边界层厚度，sat(·)为饱和函数，ε为松弛因子。