[发明专利]一种线控转向系统多工况稳定性控制方法

权利要求书

1.一种线控转向系统多工况稳定性控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(1)建立线控转向系统二自由度动力学模型；

步骤(2)建立线控转向变传动比模型：结合获取到的转向盘转角信号、车速信号，设计得到当前时刻的理想传动比以及横摆角速度理想值和质心侧偏角理想值；

步骤(3)设计车辆状态及路面附着系数估计观测器：根据步骤(1)中线控转向系统二自由度动力学模型，通过扇形非线性变换，得到具有不可测量前提变量的精确TS模型，设计车辆状态和路面附着系数估计观测器，对质心侧偏角、横摆角速度、路面附着系数进行估计；

步骤(4)设计混合鲁棒稳定性控制器：包括PID，μ，H2/H∞三种稳定性控制算法，根据步骤(3)中车辆状态及路面附着系数估计观测器的观测值，实时切换稳定性控制器的控制算法，完成线控转向系统的稳定性控制；

步骤(1)中的线控转向系统二自由度整车动力学模型如下：

式中，m为整车质量，a,b为质心到前后轴的距离，u为车速，ω_r为车辆横摆角速度，β为车辆质心侧偏角，I_z为整车绕z轴转动惯量，F_yf、F_yr分别为前后轮胎的侧偏力。

2.根据权利要求1所述的一种线控转向系统多工况稳定性控制方法，其特征在于，步骤(2)中的线控转向变传动比模型具体如下：

当驾驶员给方向盘施加转角信号θ_sw时，变传动比控制模块基于方向盘转角信号θ_sw和车速信号u，计算出该时刻理想传动比i和前轮转角：

根据该时刻理想传动比i和前轮转角可求得横摆角速度理想值和质心侧偏角理想值：

式中，i为转向系统传动比，θ_sw为方向盘转角，δ_f为前轮转角，K_s为横摆角速度增益，是一个0.12-0.371/s的参数，L是轴距，K_u为稳定性因数；k₁、k₂分别代表前后轮侧偏刚度。