[发明专利]一种适用于履带车辆的路面附着系数的识别方法及装置

说明书

本发明提供了一种适用于履带车辆的路面附着系数的识别方法及装置，获取履带车辆的基本参数；依据所述基本参数构建车轮旋转动力学模型，并基于所述车轮旋转动力学模型选取车辆状态变量；根据所述车辆状态变量构建附着系数扩张型观测器，并设置观测器参数；基于所述附着系数扩张型观测器和所述观测器参数，计算所述路面附着系数。本发明利用扩张型状态观测器识别适用于履带车辆的非结构化路面附着系数，提高了识别结果的准确性。

技术领域

本发明涉及履带车辆制动技术领域，更具体的，涉及一种适用于履带车 辆的路面附着系数的识别方法及装置。

背景技术

随着军事技术的进步和标准的提高，军队迫切需要新型的陆战平台。传 统燃油履带车辆逐渐遭遇瓶颈，而混合动力电传动履带车辆由于可提高其机 动性、经济性、防护性等原因，正逐渐被重视起来。

制动性是评价履带车辆技术性能的一个关键指标，混合动力履带车辆的 一大特征是采用机电联合制动系统，在满足制动性能的基础上还可以回收制 动能量，对于提升整车的能效具有重要意义。

制动时地面制动力必须满足附着条件，即最大地面制动力不超过地面附 着力。在非机构路面紧急制动时，最大地面制动力较大，一旦超过地面附着 力则车体发生侧滑，严重影响车辆工作能力。高技术水平的混合动力履带车 辆需要通过履带防滑控制实现整车的制动稳定性和行驶安全性。

履带滑移率是影响整车制动稳定性的关键指标，滑移率过大导致车辆失 稳，滑移率也过小导致制动力不足，因此滑移率不能太大，也不能过小。保 持滑移率在一定区间是履带车辆防滑控制的根本目标。履带车辆实现滑移率 控制的手段是实时调节主动轮制动力矩，主动轮制动力矩调节的前提条件是 路面实时附着系数准确观测。

目前虽然在车辆工程领域有大量路面的附着系数观测方法，但其主要应 用于公路轮式车辆，适用对象主要针对沥青路面、水泥路面、冰雪路面等平 整的结构化路面，不适用于履带车辆所行驶的野外非结构路面。目前亟需一 种适用于履带车辆的路面附着系数的识别方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于履带车辆的路面附着系数的识别方 法及装置，可以准确识别路面附着系数。

为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：

一种适用于履带车辆的路面附着系数的识别方法，包括：

获取履带车辆的基本参数；

依据所述基本参数构建车轮旋转动力学模型，并基于所述车轮旋转动力 学模型选取车辆状态变量；

根据所述车辆状态变量构建附着系数扩张型观测器，并设置观测器参数；

基于所述附着系数扩张型观测器和所述观测器参数，计算所述路面附着 系数。

可选的，所述基本参数包括重量、主动轮半径、主动轮转速、主动轮角 加速度、主动轮制动力矩和转动惯量，所述获取履带车辆的基本参数，包括：

根据预先设定的车辆纵向动力学模型获取履带车辆的所述重量、所述主 动轮半径和所述转动惯量；

对所述主动轮转速进行微分，得到所述主动轮角加速度；

从履带车辆CAN总线获取所述主动轮制动力矩。

可选的，所述依据所述基本参数构建车轮旋转动力学模型，并基于所述 车轮旋转动力学模型选取包括路面附着系数的车辆状态变量，包括：

依据所述基本参数构建如下所述车轮旋转动力学模型：

其中，为所述主动轮角加速度，r_z为所述主动轮半径，J为所述转动惯 量，T_z为所述主动轮制动力矩，μ为所述路面附着系数；