[发明专利]一种车辆的自适应巡航滑模控制方法

权利要求书

1.一种车辆的自适应巡航滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1根据主车与目标车数据构建坐标系；

S2根据坐标系进行控制区域划分；

S3设定滑模控制面的切换函数和趋近率，所述步骤S3设定滑模控制面的切换函数为：

S＝α₁ΔR+α₂RR (1)

式中α₁，α₂为控制常数，ΔR＝期望目标车与主车车距-实际目标车与主车车距，RR＝主车车速-目标车车速，滑模控制的控制方向为将S向0靠近，S＝0即为所期望的控制状态，即滑膜面；

根据变结构滑模控制理论，所选的趋近率需满足全局到达条件：SS^‘≤0，即

选取一般趋近率：

其中K₁，K₂为常数项系数；

S4进行各个控制区域的参数设置，所述步骤S4首先进行总体参数设置：

将式(1)求导得：

式中A_{ego_req}为本车期望的加减速值，A_lead为目标车加减速度，α₁，α₂为控制参数，标定量；

将等速趋近率代入(2)式得：

式中μ为常数；

将第一部分看作是加速度值，即得到则引入a_lb为加速度值，a_lb为标定量；

将第二部分看作是加速度值，且代入得到引入v_lb为速度值，v_lb为标定量；

第三部分A_lead为目标加速度值；

将一般趋近率代入切换方程得到期望加速度的值为：

式中K₁，K₂为常数；

部分与变量RR成反比，看作是将RR消除的比例控制，v_lb的值越大，控制越平缓；A_lead项为目标前车加速度，需要对感知端输出的目标加速度值作相应的滤波处理，防止目标加速度的跳变导致滑模控制的跳变；部分中的范围在[-π/2,π/2]之间，与S呈负相关；S5计算各控制区域的加减速度，根据ΔR-RR坐标中划分的5个区域，每个区域都计算各自的期望加速度值，再根据当前时刻处于坐标的位置决定每个期望加减速度的权重，将各个期望加减速度乘以权重后再相加，得到最终的加减速度；S6优化区域划分并进行加减速度调整。

2.根据权利要求1所述的一种车辆的自适应巡航滑模控制方法，其特征在于，所述步骤S1根据主车与目标车数据构建坐标系具体包括：横坐标ΔR＝期望目标车与主车车距-实际目标车与主车车距，纵坐标RR＝主车车速-目标车车速。

3.根据权利要求2所述的一种车辆的自适应巡航滑模控制方法，其特征在于，所述步骤S2控制区域划分为5个区域，每个区域各自有一套调整参数来计算期望加减速度，具体包括：

第一象限：主车车速目标车车速，期望车距实际车距,主车应作相应的减速来保持距离和速度，此区域定义为AboveCatchUp区域；

第二象限：主车车速目标车车速，期望车距实际车距,主车应加速或减速保持车距和速度，此区域定义为OverShoot区域；

第三象限：主车车速目标车车速，期望车距实际车距,主车应加速来保持车距和车速，此区域定义为FallBack区域；

第四象限：主车车速目标车车速，期望车距实际车距,主车应加速或减速来保持车距和速度，此区域定义为CatchUp区域；

滑膜面：以fo_width为横轴轴长，fo_height为纵轴轴长作小椭圆，(1+scale2)*fo_width为横轴轴长，(1+scale1)*fo_height为纵轴轴长作大椭圆；以fo_width＝0.5为横轴轴长，fo_height＝0.8为纵轴轴长作小椭圆，1.8*fo_width为横轴轴长，1.2*fo_height为纵轴轴长作大椭圆。