[发明专利]一种试验车主动制动的控制方法

摘要

本发明公开了一种试验车主动制动的控制方法，其使用雷达检测自车与前车的距离，并输送至上层控制器内进行判断处理，以使得上层控制器发出制动与否的指令；横摆角速度传感器、方向盘转角传感器、轮胎侧偏刚度测量装置和转动惯量测量装置测得车辆运动状态参数并送至上层控制器进行处理获得车辆质心速度，使用上层控制器对车辆质心速度与轮速传感器实时检测的车轮运动速度进行处理获得滑移率，并对滑移率进行判断以使得上层控制器对下层PID控制器进行调控，再将使用轮速传感器实时检测的车轮运动速度与理论轮速的差值输入到调整好的下层PID控制器内进行处理，处理后结果用以对试验车制动装置内电机进行调控。本发明制动效果效果达到最佳。

主权项

一种试验车主动制动的控制方法，其步骤为：1)设置上层控制器及下层PID控制器，下层控制器以STM32单片机为核心处理器，下层PID控制器，上层控制器用以控制下层PID控制器，下层PID控制器用以控制试验车制动装置内的电机；2)在上层控制器内设置有二自由度汽车运动微分方程和滑移率计算公式：二自由度汽车运动微分方程为：(Cαf+Cαr)β+1vy(lFCαf-lRCαr)w-Cαfδf=m(v·y+vxw);]]>(lFCαf-lRCαr)β+1vx(lF2Cαf+lR2Cαr)w-lFCαfδf=Izw·;]]>式中β为质心侧偏角，vx为车辆质心速度的水平分量，vy为车辆质心速度的竖直分量，Cαf为车辆前轮侧偏刚度，Cαr为车辆后轮侧偏刚度，lF为车辆前轮转动惯量，lR为车辆后轮转动惯量，Iz为车辆绕Z轴的转动惯量，w为车辆的横摆角速度，δf为车辆的前轮转角，δf＝K·θ,K为常数,θ为车辆的方向盘转角；滑移率计算公式为：式中s为滑移率，u为车轮运动速度，v为车辆质心运动速度；3)使用雷达检测到自车与前车的距离，并将测得的自车与前车的距离输送至上层控制器内；4)上层控制器对检测到的自车与前车的距离与设定的安全距离进行比较判断，若检测到的距离大于或等于设定的安全距离，则自车照常行驶，若检测到的距离小于设定的安全距离，则控制试验车制动装置工作对自车进行制动，并执行后续步骤；5)在制动过程中使用轮速传感器实时检测车轮运动速度u，使用横摆角速度传感器测得车辆的横摆角速度w，使用方向盘转角传感器测得车辆的方向盘转角θ，使用轮胎侧偏刚度测量装置测得车辆前轮侧偏刚度Cαf和车辆后轮侧偏刚度Cαr，使用转动惯量测量装置测得车辆绕Z轴的转动惯量Iz、车辆前轮转动惯量lF、车辆后轮转动惯量lR；6)将步骤5)中测得的车辆运动状态参数w、θ、Cαf、Cαr、Iz、lF和lR代入到步骤2)中二自由度汽车运动微分方程内，计算得到车辆质心速度的水平分量vx和车辆质心速度的竖直分量vy，并计算得到的车辆质心速度的水平分量vx和车辆质心速度的竖直分量vy得到车辆质心速度v；7)将步骤6)中计算得到的车辆质心速度v与轮速传感器检测到的车轮运动速度u代入到步骤2)中滑移率计算公式内，计算得到滑移率；8)根据步骤7)计算得到滑移率来控制试验车制动装置的工作，当测出的滑移率小于15％‑20％的安全范围时，则对下层PID控制器进行调整，增大试验车制动装置内电机输出扭矩，以实现增大制动夹紧力的目的；若测出的滑移率在15％‑20％安全范围时，则将试验车制动装置内电机关闭，以实现保持制动夹紧力的目的；若测出的滑移率大于15％‑20％的安全范围时，则对下层PID控制器进行调整，减小试验车制动装置内电机输出扭矩，以实现减小制动夹紧力的目的；9)将步骤5)中测得的车轮运动速度u与理想轮速值做差，并将差值输入到步骤8)中调整好的下层PID控制器内进行处理，处理后结果用以对试验车制动装置内电机进行调控。