[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

说明书

本发明公开了一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动方法。通过测量车辆行驶速度与车轮转动角速度计算滑移率，进行积分与非线性变换组合得到非线性滑模信号，再通过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并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，并采用自适应方法对系数进行估计，得到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，最后综合形成制动力矩，实现车辆防抱死制动控制。该方法能够对不同路面进行自动适应，因此制动效果在不同环境与轮胎情况下均有不错的效果。

技术领域

本发明涉及汽车刹车制动与控制领域，具体而言，涉及一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动的方法。

背景技术

滑模控制由于具有良好的鲁棒性而被广泛应用与各类工业工程控制中，而汽车防抱死控制由于面临的不同轮胎、不同地面环境的随时变换切换等影响，需要综合起来具有很好的对环境自适应能力。基于上述研究，以及汽车车轮制动过程的严重非线性，提出了一种基于非线性自适应滑模相结合的车辆制动方法，从力和力矩两方面进行自适应补偿，从而取得了良好的制动效果。从而使得本发明不仅具有良好的理论价值，而且具有较好的经济价值。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动方法，进而克服了由于相关技术的限制和缺陷而导致的不同路面与环境自适应能力不足与防抱死制动效果不佳的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种基于非线性自适应滑模的汽车防抱死制动方法动，包括以下步骤：

步骤S10，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；

步骤S20，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；

步骤S30，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；

步骤S40，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，输送给车辆制动系统，实现车辆车轮的刹车制动。

在本发明的一种示例实施例中，根据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；