[发明专利]一种基于自抗扰控制的智能车转角控制方法

权利要求书

1.一种基于自抗扰控制的智能车转角控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立车辆转向系统模型，并生成转向系统的动力学特征表述，所述的车辆转向系统模型的表达式为：

其中，J_w、B_w分别为转向系统等效到转向管柱处的转动惯量和阻尼系数，δ_s为管柱处转向轴转角，为车辆转向系统中与管柱处转向轴转角速度相关的摩擦力矩，T_sa为轮胎路面作用产生在转向主销处的力矩，k_i为转向系统转向传动比，k_r为转向执行电机处减速机构的减速比，T_m为转向执行电机的输出力矩；

2)构建转向阻力矩估计器，该转向阻力矩估计器以车辆转向系统的转角传感器获得的真实转角值和转向执行电机的输出扭矩指令值作为输入，以计算获得的转向系统中转向阻力矩的估计值和真实转角值及其微分量的估计值作为输出，定义

则转向阻力矩估计器的表达式为：

其中，(k)、(k-1)分别表示第k时刻和第k-1时刻的值，e为估计误差，z₃、z₂、z₁分别为对转向阻力矩相关项x₃、真实转角值x₁及真实转角值的微分量x₂的估计值，β₃、β₂、β₁分别为估计器增益参数，h为离散步长，fal为非线性构造函数，α₃、α₂、α₁、δ分别为估计器调整参数，f(·)定义为对于自变量x，有f(x)＝-[B_wx+T_fr(x)]/J_w，u(k-1)为第k-1时刻的系统输入；

3)构建转角跟踪控制器，该转角跟踪控制器以转向阻力矩估计器的输出结果和期望转角值为输入，以计算得到的输出控制量为输出，并将输出控制量指令发送到转向执行电机，实现智能车的转角跟踪控制，转角跟踪控制器包括跟踪微分器、非线性状态误差反馈控制器和补偿控制器，

所述的跟踪微分器的表达式为：

其中，δ_des为期望的转向管柱处转角，v₁、v₂为跟踪微分器的状态量，其分别对应转角值的过渡滤波值以及其微分项，fhan为非线性最速控制函数，h₀、r₀为跟踪微分器可调参数，h为离散步长；

所述的非线性状态误差反馈控制器的表达式为：

其中，ε₁、ε₂为状态误差，ε₀为状态误差ε₁的积分，u₀为输出的非线性状态误差反馈控制量，c、c₀、r₁分别为非线性状态误差反馈控制的可调参数，h₁为控制器参数；

所述的补偿控制器的表达式为：

u(k)＝u₀(k)-{f[z₂(k)]+z₃(k)}/b₀

其中，b₀为前馈补偿增益系数，u为经前馈补偿后的最终控制量。