[发明专利]一种新型的无人驾驶线控底盘控制方法

权利要求书

1.一种新型的无人驾驶线控底盘控制方法，其包括无人驾驶系统、线控底盘控制系统、用于获取车辆信息及采集相关数据的数据获取单元，其特征在于：还包括分别与轮毂相连接且单独控制每个轮毂转动的轮毂电机；

所述无人驾驶系统用来模拟、规划计算出车辆行驶的轨迹，并将规划的轨迹传输至线控底盘控制系统，通过线控底盘控制系统计算该轨迹是否能够执行，如果该轨迹超出了车辆能够执行的范围，反馈给无人驾驶系统，使其重新规划合适的轨迹，如果该轨迹合理可行，线控底盘控制系统计算出车轮转角和车轮转矩，然后执行，从而避免碰撞，具体的计算方法如下：

S1、先根据车辆七自由度模型，得到车轮纵横向力，横摆角速度与车辆纵横向加速度的关系；

S2、在满足轮胎纵横向力的大小与轮胎垂向力关系为：

前提下，计算出每个轮胎的轮胎垂向力；

S3、再计算出四个车轮的附着利用率η_i，使得四个车轮的附着利用率η_i都接近，从而最大程度的利用轮胎的附着力；

S4、通过遗传算法得到四个车轮的纵向力F_xi、横向力F_yi以及附着利用率η_i，最后根据Dugoff轮胎模型反算出车轮滑移率和侧偏角，通过轮胎滚动模型和轮胎侧偏力模型就可以计算出车轮转矩和车轮转角；

S5、将S4计算得到的四个车轮的转角和转矩目标传给线控底盘控制系统，通过线控底盘控制系统控制轮毂电机执行控制命令，从而使得车辆跟随目标轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种新型的无人驾驶线控底盘控制方法，其特征在于：所述线控底盘控制系统包含转向执行器、线控驱动执行器和线控制动执行器。

3.根据权利要求1所述的一种新型的无人驾驶线控底盘控制方法，其特征在于：具体的车轮纵横向力，横摆角速度与车辆纵横向加速度的关系为：

ma_y＝F_yfl+F_yfr+F_yrl+F_yrr

式中，m为整车质量，F_xi(i＝fl,fr,rl,rr)分别为前左轮，前右轮，后左轮，后右轮的纵向力，F_yi(i＝fl,fr,rl,rr)分别为前左轮，前右轮，后左轮，后右轮的横向力，g为重力加速度，θ为道路坡度，C_D为空气阻力系数，A_f为迎风面积，ρ为空气密度，l_f整车质心到前轴距离，l_r整车质心到后轴距离，T_wf为前轮距，T_wr为后轮距。

4.根据权利要求1所述的一种新型的无人驾驶线控底盘控制方法，其特征在于：具体的轮胎垂向力计算方法为：

式中，l为轴距，h_cg为车辆质心离地高度。

5.根据权利要求1所述的一种新型的无人驾驶线控底盘控制方法，其特征在于：具体的附着利用率η_i计算方法为：

按照上述计算方法，最终得到的带约束的目标函数计算如下：

6.根据权利要求1所述的一种新型的无人驾驶线控底盘控制方法，其特征在于：具体的出车轮滑移率和侧偏角计算方法为：

，

式中，λ为轮胎滑移率，α为轮胎侧偏角，C_λ为轮胎纵向刚度，C_α为轮胎侧偏刚度，μ为路面附着系数。