一种基于自调节粒子模型的轮毂电机驱动车辆控制方法与流程

技术特征：

1.一种基于自调节粒子模型的轮毂电机驱动车辆控制方法，其特征在于：

参考合加速度，由车辆二自由度线性模型解析得到；

车辆摩擦圆，车辆整体抓地力用量与分配的关系；

自调节粒子映射关系，是通过参考合加速度到车辆摩擦圆上的映射，得到理想合加速度的函数关系；

具体包括以下步骤：

①.车辆匀速转弯行驶时,根据驾驶员输入的信号，通过自调节粒子参考模型解析理想侧向加速度；

②.车辆非匀速转弯行驶时，在所述车辆摩擦圆中，根据所述自调节粒子映射关系，得到理想合加速度；

③.将所述理想合加速度由车辆运动轨迹坐标系转换到车辆质心坐标系，得到车辆理想参考运动状态值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤①具体包括：当车辆只有驾驶员输入的侧向加速度需求且解析参考侧向加速度时，参考侧向加速度和理想侧向加速度的乘积等于车辆路面附着系数μ和重力加速度g乘积的平方，得到车辆理想侧向加速度：

$a_y^{ref}=\frac{{\left(\mathrm{\μ}g\right)}^2}{a_y^{DI}}---\left(1\right).$

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

偏置角，为参考合加速度映射到车辆摩擦圆上的射线与横坐标的夹角；

所述步骤②的得到理想合加速度，具体包括：在所述自调节粒子映射关系中，当车辆的参考侧向加速度参考纵向加速度与理想侧向加速度理想纵向加速度存在以下关系时：

$\left\{\begin{array}{c}{\left(a_x^{ref}\right)}^2+{\left(a_y^{ref}\right)}^2={\left(\mathrm{\μ}g\right)}^2\\ tan\mathrm{\φ}=\frac{a_y^{DI}-a_y^{ref}}{a_x^{DI}-a_x^{ref}}\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，φ为偏置角；通过如下公式确定理想合加速度：

$\begin{array}{c}{a}_y^{ref}=a_y^{DI}\\ a_x^{ref}=sign\left(a_x^{DI}\right)\·\sqrt{{\left(\mathrm{\μ}g\right)}^2-{\left(a_y^{ref}\right)}^2}\end{array}---\left(3\right);$

当车辆的参考侧向加速度参考纵向加速度与理想侧向加速度和理想纵向加速度存在以下关系时：

$\left\{\begin{array}{c}{a}_x^{{\mathrm{ref}}^{\′}}=0\\ a_y^{{\mathrm{ref}}^{\′}}=a_y^{DI}-\tan \mathrm{\φ}\·a_x^{DI}\end{array}\right.---\left(4\right)$

则通过如下公式确定理想合加速度：

$\left\{\begin{array}{c}{a}_y^{ref}=\frac{{\left(\mathrm{\μ}g\right)}^2}{a_y^{DI}}\\ a_x^{ref}=-\sqrt{{\left(\mathrm{\μ}g\right)}^2-{\left(a_y^{ref}\right)}^2}\end{array}\right.---\left(5\right).$

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤③的实现采用如下公式：

$\left[\begin{array}{c}{a}_X^{ref}\\ a_Y^{ref}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}cos\mathrm{\β}& -sin\mathrm{\β}\\ sin\mathrm{\β}& \cos \mathrm{\β}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_x^{ref}\\ a_y^{ref}\end{array}\right]---\left(6\right)$

其中，β是车辆质心侧偏角，是车辆在质心坐标系中的纵向加速度，是车辆在质心坐标系中的侧向加速度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：当所述车辆质心偏角β为0时，车辆参考动力学状态值可用如下公式表示：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_x^{ref}=v_x+\∫a_x^{ref}dt\\ r^{ref}=\frac{a_y^{ref}}{v_x^{ref}}\end{array}\right.---\left(7\right)$

其中，v_x是车辆初始纵向速度；是车辆在其质心坐标系中的理想纵向速度，r^ref是车辆横摆角速度。