[发明专利]基于扰动观测器的线控制动车辆防抱死系统的控制方法

权利要求书

1.基于扰动观测器的线控制动车辆防抱死系统的控制方法，所述控制方法包括：

步骤一、建立线控制动车辆的制动动力学模型；

步骤二、根据所述制动动力学模型设计基于扰动观测器的线控制动车辆防抱死系统控制器；

步骤三、通过线控制动车辆防抱死系统控制器来控制线控制动车辆防抱死系统，进而使线控制动车辆防抱死系统在工作时不受扰动力矩的干扰；

所述制动动力学模型为：

公式组(1)中，λ为车轮滑移率，v为车速，m为1/4整车质量，R为车轮滚动半径，J为车轮组件转动惯量，g为重力加速度，μ为车轮路面摩擦系数，T_b为制动力矩，d₁为第一待观测扰动力矩；

ξ为制动电机带宽，k为制动电机常数，i_a为制动电机的输入控制电流值，d₂为第二待观测扰动力矩；

c₁、c₂和c₃分别为第一轮胎路面摩擦模型系数、第二轮胎路面摩擦模型系数和第三轮胎路面摩擦模型系数，三者的取值与路面类型有关：

当路面类型为湿沥青时，c₁、c₂和c₃分别取0.587、33.822和0.347；

当路面类型为干混凝土时，c₁、c₂和c₃分别取1.1973、25.168和0.5373；

当路面类型为干鹅卵石时，c₁、c₂和c₃分别取1.3713、6.4565和0.6691；

当路面类型为冰雪时，c₁、c₂和c₃分别取0.1946、94.129和0.0646；

线控制动车辆防抱死系统控制器的设计过程为：

令z₁＝λ-λ_d，其中，z₁为滑移率跟踪误差，λ_d为期望滑移率；

令z₂＝T_b-T_bc，其中，z₂为制动力矩跟踪误差，T_bc为T_bd经过一阶低通滤波器的期望虚拟控制量，T_bd为期望制动力矩，τ为一阶低通滤波器的时间常数；

令e_b＝T_bc-T_bd，e_b为T_bd的滤波误差；

取其中，V₁为李雅普诺夫函数，为第一扰动观测器的观测误差，为第一扰动观测器的观测值；

第一扰动观测器的具体形式如下：

公式组(2)中，p₁为第一扰动观测器的辅助变量，β₁为第一扰动观测器的待调节参数；

对V₁求导可得：

假设其中，为d₁的变化率，M₁为的上界；

取：

公式(4)中，k₁为线控制动车辆防抱死系统控制器的第一控制参数，k₁0；

将公式(4)代入公式(3)可得：

公式(5)中，ε₁为任意小的正常数；

取其中，V₂为李雅普诺夫函数，为第二扰动观测器的观测误差，为第二扰动观测器的观测值；

第二扰动观测器的具体形式如下：

公式组(6)中，p₂为第二扰动观测器的辅助变量，β₂为第二扰动观测器的待调节参数；

对V₂求导可得：

假设为d₂的变化率，M₂为的上界，为T_bd的变化率，M_b为的上界；

取：

公式(8)中，k₂为线控制动车辆防抱死系统控制器的第二控制参数，k₂0；

将公式(8)代入公式(7)可得：

公式(9)中，ε₂和ε_b均为任意小的正常数；

根据公式(9)可得：

公式(10)中：

ε＝ε₁+ε₂+ε_b，ε为任意小的正常数；

线控制动车辆防抱死系统控制器通过调节k₁、k₂、τ、β₁和β₂将z₁限制在任意小的范围内，进而实现对线控制动车辆防抱死系统的控制。