一种用于越野车辆的基于MPC的变优先级运动控制方法

    公开(公告)号:CN118759853A

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202411114238.7

    申请日:2024-08-14

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于越野车辆的基于MPC的变优先级运动控制方法,旨在提高越野车辆在不同驾驶工况下跟踪精度和稳定性的综合性能,具体包括以下步骤:(1)假设车轮轮胎始终处于线性工作区间,建立倾斜路面上考虑横向运动、横摆和侧倾运动的三自由度车辆动力学模型;(2)对模型进行离散化,给出保证车辆操纵稳定性的执行机构约束、横摆稳定性约束与侧倾稳定性约束,设计基于代价函数和约束的轨迹跟踪控制层;(3)根据失稳程度对稳定性和轨迹跟踪精度的优先级进行协调,改善车辆在高速和大转向情况下的轨迹跟踪精度。本发明将车辆不稳定状态的优先级自适应律引入基于MPC的运动控制器中,最终实现在高精度跟踪期望轨迹的同时保证车辆的稳定性。

    一种基于高增益观测器的自适应驱动防滑方法

    公开(公告)号:CN118082834A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410268345.9

    申请日:2024-03-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于高增益观测器的自适应驱动防滑方法,具体包括以下步骤:(1)获取驱动电机状态和车辆行驶状态,包括电机输出扭矩、驾驶模式、车轮速度和加速踏板开度;(2)设计一种基于高增益观测器的外部扰动估计模块;(3)根据驱动电机状态和车辆行驶状态计算驱动防滑控制的滑转阈值,设置过滤条件防止控制器过于敏感,随后生成控制标志,进行差速保护,最后计算得出电机需求扭矩。本发明引入高增益观测器估计不确定性系统参数和外部扰动,降低控制偏差,减少对整车参数的过分依赖,可以有效提高驱动防滑控制过程中车辆的路面适应性、行驶平顺性及安全性。

    一种电驱桥半挂牵引车增程式混动系统的驱动力分配方法

    公开(公告)号:CN117284273A

    公开(公告)日:2023-12-26

    申请号:CN202311336345.X

    申请日:2023-10-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种电驱桥半挂牵引车增程式混动系统的驱动力分配方法,属于混合动力车辆控制领域。本发明在电驱桥半挂牵引车的构型基础上,提出了一种理想的驱动力分配应当满足的条件。当整车处于联合驱动模式时,牵引车头和电驱挂车同时提供驱动力,在驱动力增长过快时,车轮会发生滑转。在本文所提的驱动力分配方法中,通过推导公式与合理的假设简化,可以获得使车轮具有最佳滑转率的条件,从而实现最佳的驱动力分配,同时可以求得最佳滑转率与车轮最大利用附着系数之间的对应关系,对后续相同构型的车辆的设计有指导意义。

    具有模拟驾驶功能的线控转向控制系统及模式切换方法

    公开(公告)号:CN114954645B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202210479551.5

    申请日:2022-05-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 具有模拟驾驶功能的线控转向控制系统及模式切换方法,涉及汽车线控转向系统领域,为解决现有技术中,驾驶员操纵方向盘控制游戏操作时,转向车轮会随动,使得轮胎磨损严重且影响驾驶安全;并且无法实现正常驾驶与模拟驾驶的有效切换等问题,包括方向盘总成、线控转向控制器和转向执行总成,还包括模拟驾驶主机和模式切换开关。具体模式切换包括正常驾驶模式和模拟驾驶模式,若为正常驾驶模式,则线控转向控制器仅控制路感电机,并将驾驶员经方向盘总成输入转角信息传输至模拟驾驶主机,为驾驶员提供模拟驾驶虚拟场景画面;若为正常驾驶模式,则线控转向控制器控制路感电机和转向执行总成,为驾驶员提供正常转向操纵的路感模拟和控制车辆运动。

    一种回归分析-极小值原理的能量管理研究方法

    公开(公告)号:CN119089107A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411225809.4

    申请日:2024-09-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种回归分析‑极小值原理的能量管理研究方法。混合动力汽车在预见性巡航过程中,获得巡航过程中的车速、挡位和外特性等信息,配合速度规划获得车辆需求功率;基于ECMS算法引入等效因子和协态变量的核心思想,根据电池SOC与电池容量实时更新协态变量与等效因子,通过能量管理的Hamilton函数求解电池等效油耗;利用回归分析简化车辆关键动力模型,与极小值原理相结合,进一步将能量管理的Hamilton函数整理成包含控制变量和协态变量的标准二次函数形式;通过数学推导快速获得Hamilton函数的解析解,得出最优功率分配方式,同时建立相邻挡位各自的Hamilton函数,比较相邻挡位下的总油耗Hamilton函数值的,其中最小值即为最优挡位,进而得出相应的最优转矩分配方式。

    用于多轴车的直接横摆力矩控制与主动转向集成控制策略

    公开(公告)号:CN119428633A

    公开(公告)日:2025-02-14

    申请号:CN202411336749.3

    申请日:2024-09-25

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于多轴车的直接横摆力矩控制与主动转向集成控制策略,旨在实现多轴车在不同道路条件下高效的车辆稳定性控制,提升多轴车驾驶安全性、操纵性与舒适性,具体包括以下步骤:(1)建立考虑横向、横摆运动的二自由度多轴车动力学模型;(2)考虑路面附着系数对协调效果的影响,设计用于协调直接横摆力矩控制和主动前轮转向的模糊控制器;(3)将模糊控制器的协调结果作为输入,设计基于自适应模型预测控制的横摆稳定性集成控制器,计算保证车辆稳定行驶的附加前轮转角及直接横摆力矩。本发明通过协调DYC与AFS以实现多轴车横摆稳定性集成控制,并考虑路面附着对协调效果的影响,最终实现多轴车在不同道路条件下的稳定、安全行驶。

    基于车辆综合稳定性的横摆力矩计算及分配方法

    公开(公告)号:CN118082858A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410290605.2

    申请日:2024-03-14

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了基于车辆综合稳定性的横摆力矩计算及分配方法,属于车辆稳定性控制领域。针对于车辆操纵、橫向和侧倾的综合稳定性,提出三种不同的参考横摆角速度并加权设计目标横摆角速度,采用二自由度模型基于滑模控制理论设计了横摆角速度控制器,计算所需横摆力矩,并采用基于优化的方法对轮胎力进行受力分配,建立成本函数,利用PID控制计算所需的纵向力进行目标车速的控制,同时将反馈补偿、差动制动提供的目标横摆力矩以及路面摩擦的物理极限作为约束条件,则将轮胎的纵向力转化为驱动或制动扭矩、轮胎的横向力转化为转向角,满足车辆运动的动力学稳定性。

    一种电驱桥半挂车下长坡滑行制动控制方法

    公开(公告)号:CN118003900A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410268350.X

    申请日:2024-03-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种电驱桥半挂车下长坡滑行制动控制方法,首先根据路况以及驾驶员的操作选择是否进入滑行制动模式,再根据制动踏板以及加速踏板均处于全松状态时,车辆进入滑行制动;利用模糊PID计算求解滑行过程中能保证车辆基于目标车速稳定滑行总的需求制动转矩;根据电机转矩、电池SOC和车速等限制,对滑行制动模式进行划分,通过多岛遗传算法对不同模式切换门限值进行优化;由复合制动前提下,判断当前挡位与相邻高挡和低挡的电池SOC变化率的大小,选择电池SOC变化率较大的挡位进行滑行制动,以增加电机提供的再生制动转矩。本发明提高了车辆的再生制动能量回收利用率和提高汽车动力性能。

    一种面向频率分布特征的驾驶工况设计方法

    公开(公告)号:CN117592328A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311549012.5

    申请日:2023-11-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向频率分布特征的驾驶工况设计方法,旨在压缩原始工况的油耗特征信息以提高能耗计算速度,具体包括以下步骤:(1)对原始工况数据有效信息进行噪声与数据缺失处理;(2)对工况数据点提取速度‑加速度‑加加速度油耗特征信息,并进行离散化处理;(3)将提取的工况数据点按照其对应的速度、加速度与加加速度的值划分到对应的网格空间体内;(4)对每个网格空间体内所有数据点通过基于分布的统计方法进行处理;(5)计算“速度‑加速度‑加加速度”三维网格上每个网格点的频率。本发明统计工况油耗信息的频率分布特征,可将近似和重复的工作点合并,使工况信息充分压缩,提高能耗计算速度,并避免构造工况产生的构造误差。

    具有模拟驾驶功能的线控转向控制系统及模式切换方法

    公开(公告)号:CN114954645A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210479551.5

    申请日:2022-05-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 具有模拟驾驶功能的线控转向控制系统及模式切换方法,涉及汽车线控转向系统领域,为解决现有技术中,驾驶员操纵方向盘控制游戏操作时,转向车轮会随动,使得轮胎磨损严重且影响驾驶安全;并且无法实现正常驾驶与模拟驾驶的有效切换等问题,包括方向盘总成、线控转向控制器和转向执行总成,还包括模拟驾驶主机和模式切换开关。具体模式切换包括正常驾驶模式和模拟驾驶模式,若为正常驾驶模式,则线控转向控制器仅控制路感电机,并将驾驶员经方向盘总成输入转角信息传输至模拟驾驶主机,为驾驶员提供模拟驾驶虚拟场景画面;若为正常驾驶模式,则线控转向控制器控制路感电机和转向执行总成,为驾驶员提供正常转向操纵的路感模拟和控制车辆运动。

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