[发明专利]一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动方法

权利要求书

1.一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动方法，其特征在于，安装传感器测量的车辆行驶速度与车轮转动角速度计算车辆滑移率，并设定期望滑移率，通过比较得到滑移率误差信号，并乘以车辆行驶速度信号，得到速度滑移率误差信号，并进行积分与非线性变换分别得到速度滑移率误差积分信号与速度滑移率误差非线性变换信号，再与速度滑移率误差信号进行组合得到非线性滑模信号包括：

σ＝ve_a；

s_σ＝∫σdt；

w＝σ+c₁s_σ+c₂n_σ；

其中v为通过安装速度传感器测量得到车辆行驶速度；ω为在车轮上安装角速度传感器，测量得到的车轮转动角速度；r为车轮半径；s为车辆滑移率；s^d为根据路面情况设定的期望滑移率；e_a为滑移率误差信号；σ为速度滑移率误差信号；s_σ为速度滑移率误差积分信号；n_σ为速度滑移率误差非线性变换信号；c₁、c₂、c₃为常值参数；w为非线性滑模信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动方法，其特征在于，根据所述的速度滑移率误差信号建立半影滑模信号，再通过对所述的非线性滑模信号进行积分，得到滑模积分信号；然后根据非线性滑模信号与半影滑模信号求商得到相对滑模率信号；再对相对滑模率信号进行积分，得到相对滑模率积分信号；最后由非线性滑模信号、滑模积分信号、相对滑模率信号以及相对滑模率积分信号组成刹车控制滑模力矩信号包括：

s₂＝∫wdt；

s₃＝∫rdt；

u_d＝-k₁w-k₂s₂-k₃r_a-k₄s₃；

其中w_a为半影滑模信号；s₂为滑模积分信号；r_a为相对滑模率信号；s₃为相对滑模率积分信号；k₁、k₂、k₃、k₄为常值参数；u_d为刹车控制滑模力矩信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动方法，其特征在于，根据所述的车辆滑移率构建滑移率指数信号与滑移率一次信号；再根据车辆质量参数，求解车辆支持力；并结合车辆行驶速度与半影滑模信号以及非线性滑模信号进行自适应估计，分别得到滑移率指数系数估计信号与滑移率一次系数估计信号包括：

f_b(s)＝-s，

N＝Mg；

其中s为车辆滑移率，c_2a为根据路面情况设置的常值参数；f_a(s)为滑移率指数信号；f_b(s)为滑移率一次信号；M为车辆质量的四分之一，M为重力加速度系数，N为车辆支持力；k₅、k₆为控制自适应估计速率的常值参数；A为车辆横截面面积参数；w_a为半影滑模信号；I为车辆车轮转动的转动惯量参数；ρ为空气密度；C_d为风阻力系数，为常值参数；为滑移率指数系数估计信号的第n+1个数据；为滑移率一次系数估计信号的第n+1个数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动方法，其特征在于，根据所述的滑移率指数系数估计信号与滑移率一次系数估计信号以及车辆滑移率信号计算车轮摩擦系数估计信号；再根据半影滑模信号计算车轮制动摩檫力与风阻力补偿信号以及车轮制动摩檫力矩补偿信号；最后叠加刹车控制滑模力矩信号形成总的刹车制动力矩信号包括：

T_a＝I(u_c+u_b+T_d)；

其中为滑移率指数系数估计信号，为滑移率一次系数估计信号，c₁₀与c₂₀为根据路面情况设置的常值参数；f(s)为车轮摩擦系数估计信号；u_c为车轮制动摩檫力与风阻力补偿信号；u_b为车轮制动摩檫力矩补偿信号；T_a为总的刹车制动力矩信号。