[发明专利]一种车辆动力学控制的优化分配方法

摘要

本发明公开了一种车辆动力学控制的优化分配方法。目的在于解决有约束冗余驱动车辆动力学的控制分配问题。该控制方法基于鲁棒滑模控制方法确定车辆动力学虚拟控制量，基于二次规划法建立上层控制器决策的车辆动力学虚拟控制量与车轮滑移率和侧偏角的优化分配关系，基于积分滑模控制设计轮胎滑移率及侧偏角联合跟踪控制器，协调控制汽车的转向/驱动/制动系统，保证每个车轮均按预期的滑移率和侧偏角运动。本发明主要是将二次规划控制分配方法与冗余驱动车辆动力学系统相结合，考虑轮胎侧纵向力的非线性耦合约束，拓展车辆系统的稳定域，提高汽车行驶的安全性。

主权项

1.一种车辆动力学控制的优化分配方法，其特征在于，包括如下步骤i、车辆动力学控制分配上层控制模块设计基于三自由度车辆模型，确定理想的汽车质心纵向速度、侧向速度和橫摆角速度；针对系统存在的未建模动态、外界干扰，以及汽车质量、转动惯量的不确定性采用鲁棒滑模控制方法决策出车辆动力学的虚拟控制量：ii、基于二次规划法的车辆动力学控制分配模块设计针对冗余驱动车辆动力学系统，在冗余执行器约束条件下，基于二次规划法寻找一最优控制分配向量，将车辆动力学控制分配上层控制模块决策的车辆动力学虛拟控制量优化分配给车轮滑移率和侧偏角，使车辆在此控制分配向量作用下所受的合力/力矩逼近期望值iii、车轮滑移率及侧徧角联合跟踪控制模块设计：建立线控转向系统和车轮纵向滑移率动力学模型，基于积分滑模控制方法设计车轮滑移率及侧偏角联合跟踪控制模块，协调汽车转向/驱动/制动系统，使各车轮均按照预期的滑移率和侧偏角运动，保证汽车的实际运动状态能够跟随期望的运动状态。