一种六轮后驱无人保障车转向控制方法技术

本发明专利技术涉及一种六轮后驱无人保障车转向控制方法，步骤为：1：确定组合导航系统安装点的位置信息及速度；2：根据组合导航系统安装点的速度，确定车辆转向角系数，并获取车轮角速度；3：根据车轮角速度和导航系统安装点速度，计算行驶过程中基于传感器计算出的滑移率；4：根据汽车行驶路面的类型，得到行驶过程中基于经验模型的滑移率；5：综合基于传感器计算出的滑移率和基于经验模型的滑移率，得到修正后的滑移率；6：判断当前修正后的滑移率是否满足转向要求；若滑移率低于0.9，则进入下一步；若滑移率高于0.9，则向左右轮毂电机发送制动命令；7：根据汽车转向指令，计算左右驱动轮转向目标角速度。本发明专利技术提高了转向的稳定性。本发明专利技术提高了转向的稳定性。本发明专利技术提高了转向的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种六轮后驱无人保障车转向控制方法


[0001]本专利技术属于无人车转向
，具体涉及一种六轮后驱无人保障车转向控制方法。

技术介绍

[0002]目前，由于全球气候变暖，世界各地多次出现极端天气，不仅危害了自然生态系统的平衡，还严重影响了人类的健康。中国燃油车保有量较大，传统燃油车尾气排放已成为主要的环境污染源之一，大力发展纯电动汽车刻不容缓。
[0003]将传统的无人保障车驱动形式从燃油机改成电机后，转向系统的设计及控制有了更多的选择。轮毂电机驱动转向是纯电动车最优的转向驱动方式之一。轮毂电机驱动转向是通过轮毂电机控制左右驱动轮转速差实现汽车转向。轮毂电机驱动转向具有灵活性好、质量轻和控制简单等优点。当前轮毂电机驱动差速转向主要存在以下问题：第一，在差速转向的建模过程中很少同时考虑汽车滑移率和车速对于转向的影响；第二，在推导左右轮转向所需转速时，粗略地将车速测量点速度等同于整车质心速度，得到的左右驱动轮目标转速存在一定的偏差；第三，汽车滑移率可以通过车身传感器计算得出，也可以通过经验模型得出。汽车行驶过程中，悬架振动引起传感器与车轮产生相对位移，导致所测轮速不准确。而采用经验模型对滑移率进行估计，路面的损坏程度会对结果有着较大影响。当前转向过程中滑移率的计算往往采用单一理论进行估计，估计结果的可靠性和准确性较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种六轮后驱无人保障车转向控制方法。
[0005]本专利技术的上述目的通过如下技术方案来实现：
[0006]一种六轮后驱无人保障车转向控制方法，其特征在于：保障车的驱动方式为：前排四个轮为从动轮，左、右后轮为驱动轮，每个驱动轮上分别有一个轮毂电机，包括如下步骤：
[0007]步骤S1：确定保障车上的组合导航系统安装点的位置信息及速度；
[0008]步骤S2：根据组合导航系统安装点的速度，确定车辆转向角系数，并获取车轮角速度；
[0009]步骤S3：根据车轮角速度和导航系统安装点速度，计算行驶过程中基于传感器计算出的滑移率；
[0010]步骤S4：根据汽车行驶路面的类型，确定Burckhardt滑移率模型中的参数，得到行驶过程中基于经验模型的滑移率。
[0011]步骤S5：综合基于传感器计算出的滑移率和基于经验模型的滑移率，得到修正后的滑移率。
[0012]步骤S6：判断当前修正后的滑移率是否满足转向要求。若滑移率低于0.9，则进入下一步；若滑移率高于0.9，则向左右轮毂电机发送制动命令。
[0013]步骤S7：根据汽车转向指令，计算左右驱动轮转向目标角速度。
[0014]进一步地，步骤S1中需要确定的位置信息为：组合导航系统测点距中轴线的水平距离a和距后轴的垂直距离b。
[0015]进一步地，步骤S2中确定车辆行驶速度的方法为：若组合导航测得的当前车速v
m
小于80km/h，转向角系数λ取值1.2；若组合导航测得的当前车速v
m
大于等于80km/h，转向角系数λ取值0.8。
[0016]进一步地，步骤S3中车辆的滑移率通过一下公式确定：
[0017][0018]式中，s
c
为基于传感器计算出的滑移率；v
m
为组合导航测得的当前车速，单位：m/s；ω为车轮角速度，单位：rad/s；r为车轮半径，单位：m。
[0019]进一步地，步骤S4中Burckhardt滑移率模型为：
[0020][0021]式中，C1、C2和C3是拟合参数；μ为峰值路面附着系数；s
t
为基于经验模型的滑移率。
[0022]基于经验模型的滑移率通过以下公式求得：
[0023][0024]式中，C1、C2和C3是拟合参数；s
t
为基于经验模型的滑移率。
[0025]进一步地，步骤S5中滑移率的修正方法为：
[0026]s＝s
c
+GΔs
[0027]式中，s为修正后的滑移率；s
c
为基于传感器计算出的滑移率；s
t
为基于经验模型的滑移率；Δs＝s
c
‑
s
t
，是基于传感器计算出的滑移率与基于经验模型计算出的滑移率的差值；G为可变化增益。G是关于|Δs|的函数表达式，随着|Δs|变化而变化。具体表达式为：
[0028]G＝1+log
10
|Δs|
[0029]式中，G为可变化增益；|Δs|＝|s
c
‑
s
t
|，是基于传感器计算出的滑移率与基于经验模型计算出的滑移率的差值的绝对值。
[0030]进一步地，步骤S7中若汽车收到左转指令，左驱动轮的角速度通过以下公式计算求得：
[0031][0032]式中，ω
l
为左驱动轮的角速度，单位：rad/s；s为修正后的滑移率；v
m
为组合导航测得的当前车速，单位：m/s；r为车轮半径，单位：m；L为六轮后驱无人保障车的前后轴距，单位：mm；W为六轮后驱无人保障车的左右轮距，单位：mm；λ为转向角系数；α
m
为转向角度；a为组合导航系统测点距中轴线的水平距离，单位：mm；b为组合导航系统测点距后轴的垂直距离，单位：mm。
[0033]右驱动轮的角速度通过以下公式计算求得：
[0034][0035]式中，ω
r
为右驱动轮的角速度，单位：rad/s；s为修正后的滑移率；v
m
为组合导航测得的当前车速，单位：m/s；r为车轮半径，单位：m；L为六轮后驱无人保障车的前后轴距，单位：mm；W为六轮后驱无人保障车的左右轮距，单位：mm；λ为转向角系数；α
m
为转向角度；a为组合导航系统测点距中轴线的水平距离，单位：mm；b为组合导航系统测点距后轴的垂直距离，单位：mm；
[0036]若汽车收到右转指令，左驱动轮的角速度通过以下公式计算求得：
[0037][0038]式中，ω
l
为左驱动轮的角速度，单位：rad/s；s为修正后的滑移率；v
m
为组合导航测得的当前车速，单位：m/s；r为车轮半径，单位：m；L为六轮后驱无人保障车的前后轴距，单位：mm；W为六轮后驱无人保障车的左右轮距，单位：mm；λ为转向角系数；α
m
为转向角度；a为组合导航系统测点距中轴线的水平距离，单位：mm；b为组合导航系统测点距后轴的垂直距离，单位：mm。
[0039]右驱动轮的角速度通过以下公式计算求得：
[0040][0041]式中，ω
r
为右驱动轮的角速度，单位：rad/s；s为修正后的滑移率；v
m
为组合导航测得的当前车速，单位：m/s；r为车轮半径，单位：m；L为六轮后驱无人保障车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六轮后驱无人保障车转向控制方法，其特征在于：保障车的驱动方式为：前排四个轮为从动轮，左、右后轮为驱动轮，每个驱动轮上分别有一个轮毂电机，包括如下步骤：步骤S1：确定保障车上的组合导航系统安装点的位置信息及速度；步骤S2：根据组合导航系统安装点的速度，确定车辆转向角系数，并获取车轮角速度；步骤S3：根据车轮角速度和导航系统安装点速度，计算行驶过程中基于传感器计算出的滑移率；步骤S4：根据汽车行驶路面的类型，确定Burckhardt滑移率模型中的参数，得到行驶过程中基于经验模型的滑移率。步骤S5：综合基于传感器计算出的滑移率和基于经验模型的滑移率，得到修正后的滑移率。步骤S6：判断当前修正后的滑移率是否满足转向要求。若滑移率低于0.9，则进入下一步；若滑移率高于0.9，则向左右轮毂电机发送制动命令。步骤S7：根据汽车转向指令，计算左右驱动轮转向目标角速度。2.根据权利要求1所述的六轮后驱无人保障车转向控制方法，其特征在于：步骤S1中需要确定的位置信息为：组合导航系统测点距中轴线的水平距离a和距后轴的垂直距离b。3.根据权利要求1所述的六轮后驱无人保障车转向控制方法，其特征在于：步骤S2中确定车辆行驶速度的方法为：若组合导航测得的当前车速v
m
小于80km/h，转向角系数λ取值1.2；若组合导航测得的当前车速v
m
大于等于80km/h，转向角系数λ取值0.8。4.根据权利要求1所述的六轮后驱无人保障车转向控制方法，其特征在于：步骤S3中车辆的滑移率通过一下公式确定：式中，s
c
为基于传感器计算出的滑移率；v
m
为组合导航测得的当前车速，单位：m/s；ω为车轮角速度，单位：rad/s；r为车轮半径，单位：m。5.根据权利要求4所述的六轮后驱无人保障车转向控制方法，其特征在于：步骤S4中Burckhardt滑移率模型为：式中，C1、C2和C3是拟合参数；μ为峰值路面附着系数；s
t
为基于经验模型的滑移率。基于经验模型的滑移率通过以下公式求得：式中，C1、C2和C3是拟合参数；s
t
为基于经验模型的滑移率。6.根据权利要求5所述的六轮后驱无人保障车转向控制方法，其特征在于：步骤S5中滑移率的修正方法为：s＝s
c
+GΔs式中，s为修正后的滑移率；s
c
为基于传感器计算出的滑移率；s
t
为基于经验模型的滑移率；Δs＝s
c
‑
s
t
，是基于传感器计算出的滑移率与基于经验模型计算出的滑移率的差值；G为可变化增益。G是关于|Δs|的函数表达...

【专利技术属性】
技术研发人员：符传亮，王龙肖，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：