[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

说明书

基于扰动观测器的线控制动车辆防抱死系统的控制方法，属于车辆非线性控制领域，解决了现有车辆防抱死系统无法对线控制动车辆进行鲁棒控制的问题。本发明所述的基于扰动观测器的线控制动车辆防抱死系统的控制方法包括建立线控制动车辆的制动动力学模型的步骤、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的步骤以及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的步骤。本发明所述的基于扰动观测器的线控制动车辆防抱死系统的控制方法特别适用于对线控制动车辆防抱死系统进行鲁棒控制。

技术领域

本发明涉及一种车辆防抱死系统的控制方法，属于车辆非线性控制领域。

背景技术

在车辆制动的过程中，尤其是在摩擦系数较低的路面上进行紧急制动时，车轮经常会抱死。抱死的车轮会导致车辆失去转向能力，并且会延长制动时间，拉长制动距离，这是非常危险的工况。为此，十分有必要对车辆进行防抱死控制，以提高车辆在制动过程中的安全性。

现有车辆通常采用防抱死系统来防止车轮抱死情况的发生。然而，对于线控制动车辆来说，其车轮在滚动过程中会受到多种扰动力矩的干扰，如滚动阻力矩和电磁扰动力矩等。这些扰动力矩会严重影响防抱死系统的控制鲁棒性，进而降低防抱死系统的工作性能，影响车辆的制动安全。

发明内容

本发明为解决现有车辆防抱死系统无法对线控制动车辆进行鲁棒控制的问题，提出了一种基于扰动观测器的线控制动车辆防抱死系统的控制方法。

本发明所述的基于扰动观测器的线控制动车辆防抱死系统的控制方法包括：

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。

作为优选的是，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。