四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108482481A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810232171.5(22)申请日2018.03.21(71)申请人辽宁工业大学地址121001辽宁省锦州市古塔区士英街169号(72)发明人李刚杨志赵德阳李宁张乔陈双(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人李烨(51)Int.Cl.B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)B62D113/00(2006.01)B62D137/00(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图12页(54)发明名称四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法(57)摘要本发明公开四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，包括步骤1：当车辆转弯速度v≤40km/h时，控制器识别驾驶员特性，并且根据所述驾驶员特性并基于BP神经网络对参考横摆角速度进行调控；当车辆转弯速度v＞40km/h时，控制器根据二自由度调控模型控制输出参考横摆角速度；步骤2：控制器根据车辆实际横摆角速度和所述参考横摆角速度的差值向角度分配器输出附加转角，所述角度分配器将所述附加转角分配到四个车轮上。本发明所述的四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，根据驾驶员特性和车辆实时行驶状态，在车辆转弯时控制产生附加转角并分配给四个车轮而改变汽车的转向行驶状态，提高驾驶舒适性和稳定性。CN108482481ACN108482481A权利要求书1/2页1.四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：当车辆转弯速度v≤40km/h时，控制器识别驾驶员特性，并且根据所述驾驶员特性并基于BP神经网络对参考横摆角速度进行调控：按照采样周期，通过传感器采集方向盘转角δ以及车速V；依次将方向盘转角δ以及车速V进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2}；其中，x1为方向盘转角系数，x2为车速系数；所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；得到输出层向量z＝{z1}；其中，z1为参考横摆角速度调节系数，使iωi＝z1ωmax，i其中，z1为第i个采样周期输出层向量参数，ωmax为设定的参考横摆角速度的最大角速度；当车辆转弯速度v＞40km/h时，控制器输出参考横摆角速度为：其中，ω为横摆角速度；u为纵向车速；l为前后轴轴距；a为汽车质心至前轴的距离；b为汽车质心至后轴的距离；δ为方向盘转角；k1为汽车前轴的侧偏刚度，k2为汽车后轴的侧偏刚度，m为汽车质量；步骤2：控制器根据车辆实际横摆角速度和所述参考横摆角速度的差值向角度分配器输出附加转角，所述角度分配器将所述附加转角分配到四个车轮上。2.如权利要求1所述的四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，其特征在于，所述方向盘转角δ以及车速V进行规格化公式为：其中，xj为输入层向量中的参数，Xj分别为测量参数δ、V，j＝1,2；Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。3.如权利要求1或2所述的四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，其特征在于，所述驾驶员特性采用k-means聚类算法分为谨慎型、一般型和激进型三类。4.如权利要求3所述的四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述驾驶员特性识别采用BP神经网络识别模型，包括：当车辆转弯时，通过传感器测量方向盘转角、车速、以及横摆角速度；确定三层BP神经网络的输入层神经元向量y＝{g1,g2,g3}；其中，g1为方向盘转角，g2为车速，g3为横摆角速度；所述输入层向量映射到隐o＝{o1,o2,o3}层，隐层的神经元为n个；得到输出层神经元向量；其中，o1为谨慎型，o2为一般型，o3为激进型，所述输出层神经元值为k为输出层神经元序列号，k＝{1,2,3}，i为驾驶员特性值，i2CN108482481A权利要求书2/2页＝{1,2,3}，当ok为1时，此时驾驶员处于ok对应的驾驶员特性；车辆每经过一次转弯即对驾驶员特性进行一次识别，当识别次数大于等于设定识别次数时，根据概率最终确定驾驶员特性。5.如权利要求4所述的四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，其特征在于，所述中间层节点数m＝2，所述隐层神经元n＝15。6.如权利要求1所述的四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，其特征在于，当车辆转弯速度v＞40km/h且轮胎达到路面附着极限时，控制器输出参考横摆角速度为：其中，μ为路面附着系数，g为重力加速度。7.如权利要求1、2、4-6中任一项所述的四轮独立驱动与转向电动汽车的四轮转向控制方法，其特征在于