[发明专利]一种四轮转向智能汽车伪解耦控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种四轮转向智能汽车伪解耦控制器，其特征在于，包括外部环境感知模块，内部参数观测模块，四轮转向智能汽车原模型，四轮转向智能汽车右逆模型，有限时间稳定度观测模型，有限时间模型失配度观测模型，转向决策控制模块；所述外部环境感知模块、内部参数观测模块、有限时间稳定度观测模型、有限时间模型失配度观测模型分别作为所述转向决策控制模块的输入，所述转向决策控制模块的输出至四轮转向智能汽车右逆模型和四轮转向智能汽车原模型；

所述外部环境感知模块用于获取汽车行驶的车道信息、交通标志、附近车辆、行人信息，并将信息传送给转向决策控制模块；

所述内部参数观测模块用于获取汽车行驶的纵向速度u、横向速度v、横摆角速度ω_r、前轮转角δ_f、后轮转角δ_r、前轮侧偏刚度k₁、后轮侧偏刚度k₂的信息，并将信息传送给有限时间稳定度观测模型、模型失配度观测模型、转向决策控制模块；

所述四轮转向智能汽车原模型的输入变量为前轮转角δ_f、后轮转角δ_r，控制变量为横摆角速度ω_r和横向速度v，输出变量为横摆角速度ω_r和横向速度v；

所述四轮转向智能汽车右逆模型以串联方式放置于四轮转向智能汽车原模型的左侧，二者共同构成伪解耦系统；

所述有限时间稳定度观测模型计算得到有限时间稳定度S_d输出到转向决策控制模块；

所述有限时间模型失配度观测模型计算得到有限时间模型失配度M_c输出到转向决策控制模块；

所述转向决策控制模块，包括逻辑判断语句和转向决策控制结果，所述转向决策控制结果包括是否转向的决策结果以及控制参数；

所述转向决策控制模块，根据来自外部环境感知模块和内部参数观测模块的信息，以及有限时间稳定度S_d和有限时间模型失配度M_c两个特征参数数据，采用IF-THEN-ELSE逻辑判断语句做出转向决策控制，给出转向决策控制结果。

2.根据权利要求1所述的一种四轮转向智能汽车伪解耦控制器，其特征在于，所述四轮转向智能汽车原模型

式(1)是一个二自由度的含有非线性参数的耦合模型，包括的参数有：汽车前轮到质心距离a、后轮到质心距离b、前轮侧偏刚度k₁、后轮侧偏刚度k₂、汽车质量m、转动惯量I_z、前轮转角δ_f、后轮转角δ_r、纵向速度u、横向速度v、横摆角速度ω_r。

3.根据权利要求1所述的一种四轮转向智能汽车伪解耦控制器，其特征在于，所述四轮转向智能汽车右逆模型由径向基神经网络(RBF)和两个积分器s^-1构造而成，所述径向基神经网络(RBF)包括四个输入和二个输出，所述径向基神经网络(RBF)根据四轮转向智能汽车原模型运行过程中获得的横向速度v、横向速度一阶导数横摆角速度ω_r、横摆角速度的一阶导数前轮转角δ_f、后轮转角δ_r的数据训练构造而成，所述四轮转向智能汽车右逆模型的输入变量为横摆角速度ω_r、横摆角速度的一阶导数横向速度v、横向速度的一阶导数输出变量为前轮转角δ_f、后轮转角δ_r。