[发明专利]一种基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制方法

权利要求书

1.一种基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，其包括：

车道偏离辅助系统启动后，提取路面附着系数μ和方向盘初始转角θ₀作为特征量，组成特征状态S(μ,θ₀)，并建立关于特征状态S(μ,θ₀)的可拓集合空间；

划分可拓集合空间并根据划分好的可拓集合空间计算出不同集合状态下的关于可拓联合控制的关联函数；

根据关联函数的值域进行控制域的划分：非域、可拓域、经典域，在非域内采用电动助力转向控制方法，在经典域内采用差动制动控制方法，在可拓域内采用转向和制动联合控制方法；

车道偏离辅助系统根据车辆实时的状态判断所处的控制域，将控制域内相应控制方法得出的转矩和制动信号输入到车路模型中。

2.如权利要求1所述的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，在μ-θ₀平面X上，定义一点S₀(μ₃,0)，对于任意工况下，平面上都存在特征状态S(μ,θ₀)，定义其关联函数K(S)：

式中，X表示经典域，μ₁表示可拓域和非域之间的边界线与可拓集合中横轴的交点，μ₂表示经典域和可拓域之间的边界线与可拓集合中横轴的交点，μ₃表示经典域边界与可拓集合中横轴的交点，θ_0,1表示可拓集合中的经典域在纵轴上的边界，θ_0,2表示可拓集合中的可拓域在纵轴上的边界。

3.如权利要求2所述的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，当特征状态S(μ,θ₀)所得的关联函数值K(S)≥0，对应的特征状态S(μ,θ₀)属于经典域；当特征状态S(μ,θ₀)所得的关联函数值-1≤K(S)＜0，对应的特征状态S(μ,θ₀)属于可拓域；当特征状态S(μ,θ₀)所得的关联函数值K(S)＜-1，对应的特征状态S(μ,θ₀)属于非域。

4.如权利要求1所述的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，所述电动助力转向控制方法包括：

根据车辆行驶过程中的车辆横向偏差y和目标路径f(t)，得出车辆转向所需的期望方向盘转角θ^*；

根据实际方向盘转角θ和期望方向盘转角θ^*，得出车辆转向所需的期望辅助转矩

设计双输入单输出的人机协调控制器，车辆行驶过程中的操作转矩T_d和车辆横向偏差y作为人机协调控制器的两个输入，人机协调控制器的输出为权重系数σ；

通过权重系数σ和期望辅助转矩做乘积来动态优化所述车道偏离辅助系统的实际辅助转矩T_a的大小。

5.如权利要求4所述的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，根据车辆行驶过程中的车辆横向偏差y和目标路径f(t)，通过驾驶员模型计算出期望方向盘转角θ^*。

6.如权利要求4所述的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，将实际方向盘转角θ和期望方向盘转角θ^*做差，并通过BP神经网络的PID控制器得出车辆转向所需的期望辅助转矩

7.如权利要求4所述的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制方法，其特征在于，人机协调控制器包括基于五层拓扑结构的模糊神经网络控制器，所述模糊神经网络控制器的五层拓扑结构为：输入层、模糊化层、推理层、归一化层和输出层；以操作转矩T_d和车辆横向偏差y为双输入的输入层，权重系数σ为单输出的输出层。