【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及輛穩(wěn)定性的控制方法，具體的說是運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法。
技術介紹
1、目前廣泛應用于運輸車輛穩(wěn)定性控制方法中，尤其是如《一種基于雙重穩(wěn)定包絡的車輛穩(wěn)定性集成控制方法》(公開號cn118701030a)中所提及的技術，雖然在一定程度上提升了車輛穩(wěn)定性，但其仍存在一定的不足和弊端，主要體現(xiàn)在穩(wěn)定性控制的反應速度、模型復雜性、適應性和可擴展性等方面。
2、首先，雙重穩(wěn)定包絡的控制框架通過引入車輛狀態(tài)軟約束和執(zhí)行器穩(wěn)定硬約束，雖然能夠在一定條件下平衡車輛的穩(wěn)定性能和控制器計算量，但這一方法的計算負擔較重，尤其是在動態(tài)駕駛環(huán)境下。具體來說，車輛失穩(wěn)工況的映射及執(zhí)行器的穩(wěn)定極限值的確定涉及到復雜的數(shù)學建模和實時數(shù)據(jù)計算，這對于車載計算平臺的處理能力提出了較高要求。在實際應用中，由于車載計算資源有限，當車輛進入復雜的駕駛環(huán)境或需要實時調(diào)整控制策略時，現(xiàn)有系統(tǒng)可能面臨計算量過大的問題，導致控制響應的延遲。這種延遲可能會直接影響到車輛的穩(wěn)定性，尤其是在高速行駛或者緊急剎車的情況下，無法迅速進行有效的穩(wěn)定性干預，從而增加了失穩(wěn)的風險。其次，當前技術方案中的車輪姿態(tài)動態(tài)更新方法和穩(wěn)定邊界修正函數(shù)，雖然通過考慮車輛行駛工況、駕駛員操作和主動安全系統(tǒng)的控制輸入，調(diào)整車輛穩(wěn)定邊界，但這一過程仍然依賴于固定的穩(wěn)定邊界描述，并未完全考慮到不同路況、不同環(huán)境條件下的動態(tài)變化。實際上，路面摩擦系數(shù)、氣候變化等外部環(huán)境因素對車輛穩(wěn)定性有著重要影響，而這些因素并沒有在現(xiàn)有控制框架中得到充分的實時反饋與動態(tài)調(diào)整。例如，在濕滑或冰雪路面行駛時，
3、再者，現(xiàn)有技術方案中的穩(wěn)定邊界修正函數(shù)雖然能夠根據(jù)駕駛員的操作和主動安全系統(tǒng)的控制輸入進行調(diào)整，但對于突發(fā)情況(如極限操控或突發(fā)路況變化)的應對能力較弱。比如，當駕駛員過于激烈地操作方向盤或在緊急避險時，車輛可能會突然失去控制，而現(xiàn)有系統(tǒng)需要較長時間的預判和計算才能做出響應。在此類突發(fā)情況下，車輛的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)如果不能迅速做出響應，可能會導致車輛失控或發(fā)生事故。目前的技術缺乏足夠的實時感知與快速反應能力，無法在極短的時間內(nèi)完成復雜的穩(wěn)定性調(diào)整，從而影響了其在緊急情況中的有效性和安全性。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的是提供運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，從而解決
技術介紹
中所指出的部分弊端和不足。
2、本專利技術解決其上述的技術問題所采用以下的技術方案：包括以下步驟：
3、s1、基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制：
4、s1.1、通過包括加速度計、陀螺儀、輪速傳感器的車輛傳感器時采集車輛的速度、加速度、轉向角、側滑角動態(tài)參數(shù)；
5、s1.2、結合車載雷達、激光雷達、攝像頭的多種傳感器，實時監(jiān)測包括濕滑、崎嶇、不平整的路面狀況，并通過數(shù)據(jù)融合算法生成路面摩擦系數(shù)參數(shù)；
6、s1.3、根據(jù)車輛的動態(tài)狀態(tài)與實時路面狀態(tài)，利用數(shù)學模型對車輛的穩(wěn)定性進行評估，計算出當前失穩(wěn)的潛在風險；
7、s2、基于智能算法的多模式穩(wěn)定性控制策略：
8、s2.1、根據(jù)包括高速公路、山路、濕滑路面不同的駕駛情景，預設多種穩(wěn)定性控制模式，每種模式下采用不同的控制參數(shù)和算法；
9、s2.2、利用車輛內(nèi)部包括駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器和包括氣象數(shù)據(jù)、交通信息的外部環(huán)境數(shù)據(jù)，預測駕駛員包括急加速、急剎車的操作行為，并為每種行為制定穩(wěn)定性調(diào)整策略；
10、s3、基于車聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同穩(wěn)定性控制：
11、s3.1、利用車與車通信技術v2v，控制車輛間的實時信息共享，包括車速、加速度、車間距動態(tài)數(shù)據(jù)；
12、s3.2、基于車聯(lián)網(wǎng)共享的數(shù)據(jù)，通過協(xié)同算法評估整個車隊的穩(wěn)定性風險，預測群體車輛穩(wěn)定性問題；
13、s3.3、在車隊行駛過程中，通過協(xié)同控制算法調(diào)整每輛車的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，包括調(diào)整車速、增大跟車距離、優(yōu)化制動系統(tǒng)；
14、s4、基于預測控制的穩(wěn)定性管理：
15、s4.1、結合車輛動力學模型和包括gps、速度傳感器、環(huán)境傳感器的實時感知數(shù)據(jù)，構建動態(tài)的預測控制系統(tǒng)；
16、s4.2、利用模型預測控制mpc算法，實時預測車輛在未來幾秒鐘或幾百米內(nèi)預計出現(xiàn)的穩(wěn)定性風險，包括側滑、失控；
17、s4.3、基于穩(wěn)定性風險預測結果，提前采取干預措施，包括自動調(diào)整轉向角、剎車力度、牽引力分配。
18、進一步地，所述基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制方法包括：
19、通過實時采集車輛包括車速、加速度、側滑角的動態(tài)狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及實時路面包括摩擦系數(shù)、路面坡度的狀態(tài)信息，結合機器學習算法動態(tài)調(diào)整車輛動力學模型；基于車輛的實時狀態(tài)與路面信息構建自適應穩(wěn)定性模型；車輛穩(wěn)定性指數(shù)s(t)由以下公式表示：
20、
21、其中：s(t)表示車輛在時間t時刻的穩(wěn)定性指數(shù)；f(v(t),w(t),r(t))是表示車輛動態(tài)狀態(tài)和路面情況的函數(shù)；v(t)為車輛的即時速度，表示車輛在時間t的行駛速度；w(t)為車輛的實時載重，代表車輛當前載荷的變化；r(t)為路面摩擦系數(shù)，反映路面與輪胎之間的摩擦力強度；a(t)為車輛在時間t的加速度，表示車輛速度的變化率；t為時間周期，表示車輛的動態(tài)狀態(tài)和評估周期的總時長。
22、進一步地，所述基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制方法包括：
23、引入包括路面摩擦系數(shù)、氣象條件、路面類型的環(huán)境變量以及駕駛員行為特征；通過多維度因素的加權組合，對車輛的失穩(wěn)風險進行評估；在多維度穩(wěn)定性評估中，失穩(wěn)風險rrisk(t)可通過以下公式計算：
24、
25、其中：rrisk(t)表示在時間t時刻的失穩(wěn)風險；di(t)為第i個維度包括車輛轉向角、車速、側滑角的動態(tài)變量；αi為第i個動態(tài)變量的權重系數(shù)；為車輛穩(wěn)定性指數(shù)s(t)相對于時間t的導數(shù)，表示車輛穩(wěn)定性的變化率。
26、進一步地，所述基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制方法包括：
27、采用深度學習與模型預測控制mpc技術，開發(fā)實時失穩(wěn)風險計算與動態(tài)預警系統(tǒng)；實時監(jiān)測車輛的動態(tài)狀態(tài)，結合當前的路面狀態(tài)與環(huán)境數(shù)據(jù)，預測車輛在未來的單位時間內(nèi)是否會出現(xiàn)失穩(wěn)，并提前觸發(fā)預警系統(tǒng)；實時失穩(wěn)風險預測通過計算實時穩(wěn)定性風險rrisk(t)和與駕駛員行為相關的調(diào)整因子δ(τ)，結合以下積分公式進行計算：
28、w(t)＝∫0t[rrisk(τ)·δ(τ)]dτ
29、其中：w(t)為到時間t為止的累計失穩(wěn)風險；表示在單位時間內(nèi)，車輛的失穩(wěn)風險的積累量；用于本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于所述基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制方法包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于所述基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制方法包括：引入包括路面摩擦系數(shù)、氣象條件、路面類型的環(huán)境變量以及駕駛員行為特征；通過多維度因素的加權組合，對車輛的失穩(wěn)風險進行評估。
4.根據(jù)權利要求3所述的運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于所述基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制方法包括：
5.根據(jù)權利要求1所述的運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于所述基于預測控制的穩(wěn)定性管理方法包括：
6.根據(jù)權利要求5所述的運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于所述基于預測控制的穩(wěn)定性管理方法包括：實時計算車輛在包括如幾秒鐘或幾百米的穩(wěn)定性風險指數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)預測的穩(wěn)定性問題；通過結合車輛動力學模型、包括路面狀態(tài)、氣象數(shù)據(jù)的外部環(huán)境和控制輸入，MPC實時計算車輛在未來時刻的穩(wěn)定性風險。
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...【技術特征摘要】
1.運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于所述基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制方法包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于所述基于車輛運動學與路面感知的自適應穩(wěn)定性控制方法包括：引入包括路面摩擦系數(shù)、氣象條件、路面類型的環(huán)境變量以及駕駛員行為特征；通過多維度因素的加權組合，對車輛的失穩(wěn)風險進行評估。
4.根據(jù)權利要求3所述的運輸車輛穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于所述基于車輛運動學與路面感知的自適應...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：山君亮，李峰，李宏偉，王錄雁，黃軍浩，
申請(專利權)人：中國人民解放軍空軍勤務學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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