[发明专利]多轴转向车辆的转向控制系统和控制方法

权利要求书

1、一种多轴转向车辆的转向控制系统，主要由控制部分和执行机构组成，其特征在于：所说的控制部分包括相互连接的主控制器和辅助控制器，装在车身上的车身状态传感器与主控制器连接，其信号输入给主控制器，在转向油缸与主控制器和辅助控制器之间连接有电磁比例阀组，主控制器和辅助控制器通过控制电磁比例阀组控制转向油缸实现转向，车桥上装有向控制器输入反馈信号的车轮转角传感器，其中一个车轮转角传感器与主控制器连接，其它车轮转角传感器与辅助控制器连接，方向盘转角传感器分别与主控制器和辅助控制器连接。

2、根据权利要求1所述的多轴转向车辆的转向控制系统，其特征在于：多轴车辆前轴车轮由方向盘通过机械传动装置直接控制，所说的主控制器控制其余车轴中的一个车轴车轮的转角；其它车轴车轮由辅助控制器控制。

3、一种用于权利要求1所述的多轴转向车辆的转向系统的控制方法，其特征在于：对多轴转向车辆操纵模型进行转化处理，使两轴转向车辆控制算法也适用于多轴转向车辆，采用线性二自由度模型，则处理之后的自由度模型为：

0muIz0ω·rβ·+mu+1uΣi=1nCiLiΣi=1nCi1uΣi=1nCiLi2Σi=1nCiLiωrβ=Σi=1nCi(Lm-LiLm-Lq)Σi=1nCi(Li-LqLm-Lq)Σi=1nCiLi(Lm-LiLm-Lq)Σi=1nCiLi(Li-LqLm-Lq)δqδm]]>

车辆行驶方向为x轴正方向，垂直地面向上方向为z轴正方向，y轴方向根据右手定则确定；m为车辆的总质量；δ_i为i轴车轮的转角；u、V为车辆质心速度在x、y轴的分量；C_i为i轴的综合侧偏刚度；ω_r为车辆绕z轴的角速度；β为质心处的侧偏角；I_Z为车辆绕z轴的转动惯量；L_i为i轴到车辆质心的距离；

采用线性三自由度模型则转化后的模型为

Ax·+Bx=Σi=1nCi(Lm-LiLm-Lq)Σi=1nCi(Li-LqLm-Lq)Σi=1nCiLi(Lm-LiLm-Lq)Σi=1nCiLi(Li-LqLm-Lq)Σi=1nCidi(Lm-LiLm-Lq)Σi=1nCidi(Li-LqLm-Lq)00δqδm]]>

A=-mbhb0ΣmiLiu(Σmi+mb)-Ixzb0Izb+IzquΣmiLiIxb0-Ixzbu(Σmidi-mbhb)0100;]]>

B=00(Σmi+mb)u+1uΣCiLiΣCi00ΣmiLiu+1uΣCiLi2ΣCiLiDφKφ-mbghb1uΣCidiLi+Σmidiu-mbhbuΣCidi1000;]]>

m_b为车身的质量；m_i为第i个车轴的质量；I_xzb为车身绕侧倾中心x轴和z轴的惯性积；I_zb为车身绕侧倾中心z轴的转动惯量；I_zq为各桥绕侧倾中心z轴的转动惯量之和；L_i第i轴到车身质心的距离；I_xb为车身绕侧倾中心x轴的转动惯量；d_i为车身侧倾引起的第i轴车轮侧向偏移量；h_b为车身质心到侧倾轴线的高度；K_φ为车辆侧倾刚度；p为车身的侧倾角速度；φ为车身的侧倾角。

4、根据权利要求3所述的多轴转向车辆的转向控制方法，其特征在于：处理后的多轴转向车辆操纵模型等同于两轴车辆的操纵模型；将多轴转向车辆的操纵模型和两轴车辆的操纵模型统一起来。