[发明专利]一种基于汽车理想轮速变化率的车轮防滑控制方法

权利要求书

1.一种基于汽车理想轮速变化率的车轮防滑控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，采集左驱动车轮的转动角速度ω_l和右驱动车轮的转动角速度ω_r，并选取较大转动角速度所对应的车轮作为主驱动车轮，并将所述主驱动车轮的转动角速度记为ω_ai，较小转动角速度所对应的车轮作为主制动车轮，并将所述主制动车轮的转动角速度记为ω_bi；其中，i∈{l,r}；

步骤二，设计观测器，并在汽车驱动过程中得到地面驱动力的观测量，在汽车制动过程中得到地面制动力的观测量；

步骤2.1、设计主驱动车轮的地面驱动力的观测器；

步骤2.2、设计主制动车轮的地面制动力的观测器；

步骤三，估计地面利用附着系数；

步骤3.1、根据主驱动车轮的地面驱动力的观测量估计主驱动车轮的地面利用附着系数

步骤3.2、根据主制动车轮的地面制动力的观测量估计主制动车轮的地面利用附着系数

步骤四，在汽车驱动过程中构建车轮的标准滑转率的计算函数，并在汽车制动过程中构建车轮的标准滑移率的计算函数；

步骤4.1、构建基于地面利用附着系数的主驱动车轮的标准滑转率的计算函数

步骤4.2、构建基于地面利用附着系数的主制动车轮的标准滑移率的计算函数

步骤五，构建车轮的轮速变化率的计算函数；

步骤5.1、根据主驱动车轮的滑转率定义式构建主驱动车轮的轮加速度的计算函数

步骤5.2、根据主制动车轮的滑移率定义式构建主制动车轮的轮减速度的计算函数

步骤六，构建车轮的理想轮速变化率的计算函数；

步骤6.1、根据主驱动车轮的轮加速度的计算函数构建适用于各种类型路面的主驱动车轮的理想轮加速度的计算函数并以地面利用附着系数为横坐标，以主驱动车轮的理想加速度为纵坐标构建汽车车轮理想加速度曲线；

步骤6.2、根据主制动车轮的轮减速度的计算函数构建适用于各种类型路面的主制动车轮的理想轮减速度的计算函数并以地面利用附着系数为横坐标，以主制动车轮的理想减速度为纵坐标构建汽车车轮理想减速度曲线；

步骤七，设计控制器，并在汽车驱动过程中以跟随主驱动车轮的理想轮加速度为控制目标，在汽车制动过程中以跟随主制动车轮的理想轮减速度为控制目标，构建控制系统的成本函数；

步骤7.1、构建汽车驱动过程中控制系统的成本函数J_a(Δu_a[k])；

步骤7.2、构建汽车制动过程中控制系统的成本函数J_b(Δu_b[k])；

步骤八，求解控制系统的成本函数，从而得到汽车驱动过程中的最佳驱动转矩，并得到汽车制动过程中的最佳制动转矩；

步骤8.1、得到汽车驱动过程中的当前k时刻作用在主驱动车轮上的最优转矩

步骤8.2、得到汽车制动过程中的当前k时刻作用在主制动车轮上的最优转矩

2.根据权利要求1所述的一种基于汽车理想轮速变化率的车轮防滑控制方法，其特征在于：所述步骤2.1中是利用式(1)设计主驱动车轮的地面驱动力的观测器：

式(1)中：是主驱动车轮的转动角速度ω_ai的观测量，是主驱动车轮的转动角速度观测量的导数，是主驱动车轮的转动角速度的观测误差，并有是主驱动车轮的地面驱动转矩观测量，并有是主驱动车轮的地面驱动力观测量，是主驱动车轮的地面驱动力观测量的导数，r是车轮的半径，T_ai是作用在主驱动车轮上的转矩，是对主驱动车轮转动角速度的观测函数，是对主驱动车轮的地面驱动力的观测函数，I是车轮的转动惯量；

所述步骤2.2中是利用式(2)设计主制动车轮的地面制动力的观测器：

式(2)中：是主制动车轮的转动角速度ω_bi的观测量，是主制动车轮的转动角速度观测量的导数，是主制动车轮的转动角速度的观测误差，并有是主制动车轮的地面制动转矩观测量，并有是主制动车轮的地面制动力观测量，是主制动车轮的地面制动力观测量的导数，T_bi是作用在主制动车轮上的转矩，是对主制动车轮转动角速度的观测函数，是对主制动车轮的地面制动力的观测函数。