[发明专利]基于车辆底盘集成控制技术的防侧翻主动控制方法

说明书

本发明公开了一种基于车辆底盘集成控制技术的防侧翻主动控制方法，一、车辆底盘子系统耦合构成以及系统状态参数的选择；二、车辆系统输出变量的异值率计算；三、道路激励q与输出矩阵Y之间的相关关系计算；四、当前行驶工况下的车辆侧翻风险区域判定；五、设计车辆底盘集成控制的防侧翻协同耦合控制策略；本发明能够在车辆底盘子系统集成技术的基础上，根据车辆动态状态参数实现对车辆侧翻风险进行评价与预测，以及采用系统集成控制技术对车辆侧翻进行主动控制。

技术领域

本发明属于车辆主动控制技术，具体涉及一种基于车辆底盘集成控制技术的防侧翻主动控制方法。

背景技术

随着信息技术的不断发展，其先进理念和技术也开始逐渐影响到传统的车辆领域，从而使智能驾驶、系统安全预测和半主动/主动控制成为研究的焦点。车辆系统不再是不同子系统的机械式简单组装，而逐渐变成由不同硬件机构和先进辅助驾驶系统进行集成而得到的综合智能化平台。于是在这样的基础上，现代车辆底盘控制技术融入了更多考虑人机工程和性能智能化的因素，从而使得车辆各个子系统以及车辆与车辆之间成为一个控制集群。

车辆侧翻事故作为典型的车辆事故之一，它的发生与各个底盘子系统之间密切相关。目前针对车辆所进行的研究工作，大部分集中于借助单一或者部分子系统的协同控制来降低车辆的车翻风险，这就导致所降低的车辆侧翻风险局限于特定工况。而如果从底盘子系统集成的角度出发来进行研究，那么车辆侧翻的主动控制策略则可以推广到复杂多变的道路条件和极限操纵工况中，控制策略的鲁棒性和泛化性也得到了进一步的提升。

此外，车辆侧翻事故与底盘各个子系统密切相关，对于性能卓越和日益智能化的车辆系统而言，其内部时刻存在着数据大量交互与控制系统智能决策所形成的信息流动。大量数据信息的传输与交互，同步增加了控制系统决策计算的工作量，这也使“如何有效实现基于大量冗杂信息所进行的系统状态辨识和控制决策”成为车辆底盘集成技术在研究与实际应用过程中所存在的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于车辆底盘集成控制技术的防侧翻主动控制方法，能够在车辆底盘子系统集成技术的基础上，根据车辆动态状态参数实现对车辆侧翻风险进行评价与预测，以及采用系统集成控制技术对车辆侧翻进行主动控制。

实现本发明的技术方案如下：

基于车辆底盘集成控制技术的防侧翻主动控制方法，包括以下步骤：

步骤一、车辆底盘子系统耦合构成以及系统状态参数的选择；

步骤二、车辆系统输出变量的异值率计算；

步骤三、道路激励q与输出矩阵Y之间的相关关系计算；

步骤四、当前行驶工况下的车辆侧翻风险区域判定；

步骤五、设计车辆底盘集成控制的防侧翻协同耦合控制策略。

进一步地，步骤一具体包括：

1.1车辆底盘集成控制系统包括电动助力转向系统、主动制动系统、电动空气悬架系统与主动悬架控制系统；这四个子系统对应的控制输入变量分别为：

电动助力转向系统的控制输入：助力电流i_a；

主动制动系统的控制输入：四个轮胎理想制动压强P＝[P_fl,P_fr,P_rl,P_rr]^T；

电动空气悬架系统的控制输入：进气阀和排气阀的接通时间T＝[T_i,T_o]^T；

主动悬架控制系统的控制输入：直线电机的控制电流i_l；