CN116902108B - 应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法及***,涉及车辆控制技术领域,方法包括:基于当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数计算融合动态稳定因子的判定阈值;当判定阈值大于或者等于0时采用主动侧倾控制方式和驱动与横摆控制方式;主动侧倾控制方式为通过动力学分析获得对应的附加侧倾力矩,并根据附加侧倾力矩对轮腿式车辆的足端垂向力进行优化分配,结合运动学将优化分配后的足端垂向力映射至关节力矩的方式;当判定阈值小于0时采用驱动与横摆控制方式。本发明结合了轮腿式车辆的特点,在高速行驶转向的工况下通过关节作动进行主动侧倾,从而调节车身姿态,提升了轮腿式车辆的高速转向稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域,特别是涉及一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法及***。
背景技术
轮腿式车辆具有多模态复合驱动能力,可应用于复杂地形环境中,满足多种工况需求,其工作环境主要分为结构化道路与非结构化道路。在结构化道路路况下,轮腿式车辆着重依靠分布式驱动电机以及腿部关节电机进行车身行驶姿态的调节。
轮腿式车辆的转向方式包括三种,分别为外摆关节调节转向、转向机构和速差转向;其中,外摆关节调节转向会使轮腿式车辆在高速行驶时极易出现行驶跑偏问题,转向机构所需空间大且布置成本较高,速差转向具有结构紧凑、转向机动性好的特点,所以轮腿式车辆多数采用速差转向方式。
目前针对速差转向的高速稳定性研究大量停留在低速工况,对高机动轮腿式车辆的研究较少,且考虑侧倾风险的主流方法有两种,分别为:静态侧翻评价方法与动态侧翻评价方法;静态侧翻评价方法与车辆的固有属性相关,并且只能描述车轮不离开地面的情况,动态侧翻评价方法只会考虑到地形和动力学因素的影响。显然,在速差转向的高速稳定性研究上,并未考虑侧倾角对于转向过程的影响。
发明内容
在上述背景下,本发明的目的是提供一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法及***,结合了轮腿式车辆的特点,在高速行驶转向的工况下通过关节作动进行主动侧倾,从而调节车身姿态,提升了轮腿式车辆的高速转向稳定性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
第一方面,本发明提供了一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法,包括:
获获取当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数,并基于当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数计算融合动态稳定因子的判定阈值;
当所述判定阈值小于0时,采用驱动与横摆控制方式;所述驱动与横摆控制方式为通过滑模控制算法获取附加横摆力矩,并根据附加横摆力矩对车轮力矩进行优化分配,然后将优化分配后的车轮力矩控制轮腿式车辆的纵向运动和横摆运动的方式;
当所述判定阈值大于或者等于0时,采用主动侧倾控制方式和驱动与横摆控制方式;所述主动侧倾控制方式为通过动力学分析获得对应的附加侧倾力矩,并根据附加侧倾力矩对轮腿式车辆的足端垂向力进行优化分配,然后结合运动学将优化分配后的足端垂向力映射至关节力矩,从而实现车身侧倾姿态控制的方式。
第二方面,本发明提供了一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制***,包括:
信息提取模块,用于获取当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数;
模式切换模块,用于基于当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数计算融合动态稳定因子的判定阈值,并当所述判定阈值大于或者等于0时采用主动侧倾控制方式和驱动与横摆控制方式,当所述判定阈值小于0时采用驱动与横摆控制方式;
主动侧倾控制模块,用于通过动力学分析获得对应的附加侧倾力矩,并根据附加侧倾力矩对轮腿式车辆的足端垂向力进行优化分配,然后结合运动学将优化分配后的足端垂向力映射至关节力矩,从而实现车身侧倾姿态的控制;
驱动与横摆控制模块,用于通过滑模控制算法获取附加横摆力矩,并根据附加横摆力矩对车轮力矩进行优化分配,然后将优化分配后的车轮力矩控制轮腿式车辆的纵向运动和横摆运动。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明所涉及的融合动态稳定因子的判定阈值考虑了不同纵向速度、横摆角速度和侧倾角的三维稳定域,描述了车轮离地的情况,相比较于单一使用静态侧翻评价方法与动态侧翻评价方法,本发明可以更好地判断车辆是否有产生侧翻的趋势,保证了无论轮胎是否离地都可以进行侧翻状态的研判。
同时,本发明基于轮腿式车辆的特性,通过腿部作动调节车身姿态,从而主动产生一定的侧倾角。与不考虑侧倾角的技术方案相比,横摆稳定性控制和主动侧倾控制的协调控制可以提高车辆高速转向时的稳定性,防止车辆侧翻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制***的执行过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示,本发明实施例提供了一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法,包括:
步骤100:获取当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数,并基于当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数计算融合动态稳定因子的判定阈值。
步骤200:当所述判定阈值小于0时,采用驱动与横摆控制方式;所述驱动与横摆控制方式为通过滑模控制算法获取附加横摆力矩,并根据附加横摆力矩对车轮力矩进行优化分配,然后将优化分配后的车轮力矩控制轮腿式车辆的纵向运动和横摆运动的方式。
步骤300:当所述判定阈值大于或者等于0时,采用主动侧倾控制方式和驱动与横摆控制方式;所述主动侧倾控制方式为通过动力学分析获得对应的附加侧倾力矩,并根据附加侧倾力矩对轮腿式车辆的足端垂向力进行优化分配,然后结合运动学将优化分配后的足端垂向力映射至关节力矩,从而实现车身侧倾姿态控制的方式。
在本实施例中,当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数包括:实际侧倾角速度、实际横摆角加速度和实际纵向速度。
在本实施例中,通过安装在轮腿式车辆上的IMU、GNSS、关节编码器等设备获取轮腿式车辆的实时状态,并结合动力学模型确定轮腿式车辆的行驶状态参数。
在本实施例中,该判定阈值融合了静态稳定系数、滑移转向动态稳定系数以及零力矩点,其计算方式如下:
;
其中,为融合动态稳定因子的判定阈值,B为轮腿式车辆的车身高度,Hr为轮腿式车辆的轮距,ms为轮腿式车辆的车身质量,Ix为轮腿式车辆的侧倾方向转动惯量,g为重力加速度,ub为轮腿式车辆实际的纵向速度,/>为轮腿式车辆的实际侧倾角加速度,/>、/>、没有物理含义,其解释参见下述公式,/>为两侧车轮的速差。
;
;
;
其中,Kx为轮腿式车辆的纵向滑移刚度,Ky为轮腿式车辆的侧偏刚度,Cf为轮腿式车辆的前轴外倾系数,Cr为轮腿式车辆的后轴外倾系数,L为轮腿式车辆的轴距,mn为整个轮腿式车辆的质量,该质量包括车身质量、腿部***质量和车轮质量。
当该判定阈值小于0时,则不采用主动侧倾控制方式,即采用驱动与横摆控制方式,该判定阈值大于或者等于0时,则采用主动侧倾控制方式和驱动与横摆控制方式。
在本实施例中,所述轮腿式车辆包括车身、腿部***和车轮;当所述判定阈值大于或者等于0时,需要启动主动侧倾控制方式;其中,该主动侧倾控制方式的实施过程为:
获取当前阶段轮腿式车辆期望的侧倾角轨迹,并根据当前阶段轮腿式车辆期望的侧倾角轨迹,计算当前阶段轮腿式车辆期望的侧倾角速度。
根据当前阶段轮腿式车辆实际的侧倾角速度、当前阶段轮腿式车辆期望的侧倾角速度、第一目标函数以及所述第一目标函数对应的约束条件,确定优化分配后的足端垂向力;其中,优化分配后的足端垂向力包括优化分配后的左前轮端的垂向力、优化分配后的左后轮端的垂向力、优化分配后的右前轮端的垂向力和优化分配后的右后轮端受到的垂向力;所述第一目标函数为使足端垂向力最小的函数;所述约束条件包括左前轮端的垂向力与右前轮端的垂向力相等的条件,以及左后轮端的垂向力与右后轮端的垂向力相等的条件。
结合腿部***的运动学,利用雅克比矩阵,将优化分配后的足端垂向力转换为髋关节力矩和膝关节力矩,并根据髋关节力矩和膝关节力矩控制车身侧倾姿态。
下面详细介绍本实施例所述的主动侧倾控制方式。
对受到车速、横摆角速度、附着系数等时变行驶因素影响的车辆失稳机理开展研究,分析不同行驶因素作用下车辆稳定性关键响应的变化趋势,通过进行不同车速、横摆角速度以及附着系数条件下的大量仿真,获得不同工况下理想的侧倾角,进行拟合并建立了查表机制,为主动侧倾控制方式提供了合适可参考的稳态侧倾角。
为防止参考轨迹突变,并确保车身侧倾运动可以在预定时间Trt内稳定达到期望侧倾角,基于多项式方法,规划了车身参考的侧倾角度轨迹/>,其计算方式如下:
;
其中,a0,a1,a2,a3,a4分别为待定系数,通过代入下述约束条件进行求解。
;
;
;
;
;
其中,为当前时刻的车身实际侧倾角度,/>为当前时刻的实际侧倾角速度,/>为Trt时刻的期望侧倾角度,/>为Trt时刻的期望侧倾角速度,/>为Trt时刻的期望侧倾角加速度。
轮腿式车辆侧倾角由下式给出:
;
其中,为轮腿式车辆实际的侧倾角速度,/>为轮腿式车辆实际的侧倾角加速度,为轮腿式车辆的横向速度,/>分别是轮腿式车辆的左前轮端、左后轮端、右前轮端和右后轮端受到的垂向力。
当轮腿式车辆在以高速转向时,上级控制器会切换到轮腿模式以控制轮腿式车辆的侧倾运动,达到一定限度内所需要的姿态。其中,附加侧倾力矩可以通过下式获得:
;
其中,为轮腿式车辆期望的侧倾角加速度,选择状态变量为/>,选择控制量为/>,所以由上式可得状态空间方程为:
;
其中,为XLS的导数,表示轮腿式车辆期望的侧倾角加速度与轮腿式车辆实际的侧倾角加速度的差值,/>,/>。
由于不考虑轮腿式车辆的俯仰运动和垂向运动,两侧前后轮端的垂向力相等,优化目标是使垂向力最小,通过二次规划方法求解下式优化问题,将期望的控制量分配给四个腿***。
第一目标函数以及对应的约束条件为:
;
其中,JLS为目标值,表示二范数形式,/>为第一权重因子。
最后结合腿部***的运动学,利用雅克比矩阵可以将优化分配后的足端垂向力转换为髋关节力矩和膝关节力矩/>,并根据髋关节力矩/>和膝关节力矩/>控制车身侧倾姿态。
在本实施例中,当所述判定阈值小于0时,采用驱动与横摆控制方式,具体包括:
获取当前阶段轮腿式车辆期望的横摆角加速度;
根据当前阶段轮腿式车辆期望的横摆角加速度和当前阶段轮腿式车辆实际的横摆角加速度,采用滑模控制算法,确定当前阶段轮腿式车辆的附加横摆力矩;
根据附加横摆力矩和第二目标函数对车轮力矩进行优化分配,然后将优化分配后的车轮力矩控制轮腿式车辆的纵向运动和横摆运动;所述第二目标函数为基于最小跟踪误差优化函数和最小路面附着利用率优化函数构建的函数。
下面详细介绍本实施例所述的驱动与横摆控制方式。
滑模控制法控制驱动横摆稳定性,滑模面s的定义如下:
;
其中,为期望的横摆角速度,/>为实际的横摆角速度,/>为权重系数;/>为控制器已运行的时间。
对滑模面s求导如下:
;
其中,为滑模面s的导数,/>为期望的横摆角加速度,Lf为轮腿式车辆的前半轴距,Iz是横摆转动惯量,Lr为轮腿式车辆的后半轴距,/>分别是轮腿式车辆的左前轮端、左后轮端、右前轮端和右后轮端受到的横向力,/>为权重系数,/>为当前阶段轮腿式车辆期望的横摆角轨迹,/>为当前阶段轮腿式车辆实际的横摆角轨迹。
附加横摆力矩如下:
;
其中,,/>均为开关项增益,/>为饱和函数,其定义为:
;
其中,为边界厚度,滑模达到的规律为:
;
调用李雅普诺夫(Lyapunov)函数,可以推导出:
;
其中,是自行选取的一个李雅普诺夫(Lyapunov)函数,当/>,/>均小于零时,根据上述方程可知,滑模控制规律收敛。
车辆驱动***的电机控制采用转矩控制,转矩分配是通过不同的优化目标实现汽车的各种性能。当满足相同的纵向要求和横向要求时,最小的路面附着利用率可以提供最大的附着裕度,轮胎远离非线性饱和区,间接提高了车辆的稳定性。在这一部分中,选择最小的误差和最小的路面附着力利用率的优化目标,并采用二次规划算法来分配车轮扭矩。期望控制量由滑模控制产生:,并且期望输出为/>,为轮腿式车辆的左前车轮力矩,/>为轮腿式车辆的右前车轮力矩,/>为轮腿式车辆的左后车轮力矩,/>为轮腿式车辆的右后车轮力矩,两者之间的关系为:
;
其中,为系数矩阵,/>是车轮半径,并且根据最优控制形式,以最小误差为目标的成本函数可以确定为:
;
其中,为实际输出,/>,/>为第二权重因子。
基于轮胎摩擦椭圆原理,以最小化四个车轮路面附着利用率的和为目标分配驱动转矩。即该目标函数可表示为:
;
其中,为一个常系数矩阵,/>为地面摩擦系数。
上式的标准形式为:
;
其中,为第三权重因子,结合两个优化目标,扭矩分配可以被通过求解下述问题获得。
。
其中,为以最小误差为目标的成本函数;/>为以最小路面附着利用率为目标的成本函数;/>为最小实际输出;/>为最大实际输出。
实施例二
为了执行上述实施例一对应的方法,以实现相应的功能和技术效果,下面提供一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制。
本实施例提供了一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制***。如图2所示,该控制***采用分层并行的控制方法,主要由信息提取模块、模式切换模块、主动侧倾控制模块、驱动与横摆控制模块四部分组成。所述***重点围绕模式切换模块、主动侧倾控制模块和驱动与横摆控制模块,能够在轮腿式车辆高速行驶转向过程中,通过判定阈值判断是否激活主动侧倾控制器,控制调节车身侧倾角度,实现车辆稳定转向,并且保证车辆在低路面附着路面下的转向能力,提高了轮腿式车辆的机动性和灵活性。
本实施例提供的一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制***,包括:
信息提取模块,用于获取当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数,如:纵向车速、转向曲率半径等,为主动侧倾控制提供上层信息。
模式切换模块,用于基于当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数计算融合动态稳定因子的判定阈值,并当所述判定阈值大于或者等于0时采用主动侧倾控制方式和驱动与横摆控制方式,当所述判定阈值小于0时采用驱动与横摆控制方式;该模式切换模块能够判断轮腿式车辆是否有倾倒趋势,为切换轮腿式车辆控制器状态提供参考,当融合动态稳定因子的判定阈值超出稳定域时,主动激活主动侧倾控制器。
主动侧倾控制模块,用于通过动力学分析获得对应的附加侧倾力矩,并根据附加侧倾力矩对轮腿式车辆的足端垂向力进行优化分配,然后结合运动学将优化分配后的足端垂向力映射至关节力矩,从而实现车身侧倾姿态的控制。
驱动与横摆控制模块,用于通过滑模控制算法获取附加横摆力矩,并根据附加横摆力矩对车轮力矩进行优化分配,然后将优化分配后的车轮力矩控制轮腿式车辆的纵向运动和横摆运动。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法,其特征在于,包括:
获取当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数,并基于当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数计算融合动态稳定因子的判定阈值;
当所述判定阈值小于0时,采用驱动与横摆控制方式;所述驱动与横摆控制方式为通过滑模控制算法获取附加横摆力矩,并根据附加横摆力矩对车轮力矩进行优化分配,然后将优化分配后的车轮力矩控制轮腿式车辆的纵向运动和横摆运动的方式;
当所述判定阈值大于或者等于0时,采用主动侧倾控制方式和驱动与横摆控制方式;所述主动侧倾控制方式为通过动力学分析获得对应的附加侧倾力矩,并根据附加侧倾力矩对轮腿式车辆的足端垂向力进行优化分配,然后结合运动学将优化分配后的足端垂向力映射至关节力矩,从而实现车身侧倾姿态控制的方式;
当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数包括:实际的侧倾角速度、实际的横摆角加速度和实际的纵向速度;
融合动态稳定因子的判定阈值的计算公式为:
;
其中,为融合动态稳定因子的判定阈值,B为轮腿式车辆的车身高度,H r 为轮腿式车辆的轮距,m s 为轮腿式车辆的车身质量,I x 为轮腿式车辆的侧倾方向转动惯量,g为重力加速度,u b 为轮腿式车辆实际的纵向速度,/>为轮腿式车辆的实际侧倾角加速度,/>为两侧车轮的速差;
、/>、/>没有物理含义,均为中间变量;
;
;
;
其中,K x 为轮腿式车辆的纵向滑移刚度,K y 为轮腿式车辆的侧偏刚度,C f 为轮腿式车辆的前轴外倾系数,C r 为轮腿式车辆的后轴外倾系数,L为轮腿式车辆的轴距,m n 为整个轮腿式车辆的质量,L f 为轮腿式车辆的前半轴距,L r 为轮腿式车辆的后半轴距。
2.根据权利要求1所述的一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法,其特征在于,所述轮腿式车辆包括车身、腿部***和车轮;所述主动侧倾控制方式的实施过程为:
获取当前阶段轮腿式车辆期望的侧倾角轨迹,并根据当前阶段轮腿式车辆期望的侧倾角轨迹,计算当前阶段轮腿式车辆期望的侧倾角速度;
根据当前阶段轮腿式车辆实际的侧倾角速度、当前阶段轮腿式车辆期望的侧倾角速度、第一目标函数以及所述第一目标函数对应的约束条件,确定优化分配后的足端垂向力;其中,优化分配后的足端垂向力包括优化分配后的左前轮端的垂向力、优化分配后的左后轮端的垂向力、优化分配后的右前轮端的垂向力和优化分配后的右后轮端受到的垂向力;所述第一目标函数为使足端垂向力最小的函数;所述约束条件包括左前轮端的垂向力与右前轮端的垂向力相等的条件,以及左后轮端的垂向力与右后轮端的垂向力相等的条件;
结合腿部***的运动学,利用雅克比矩阵,将优化分配后的足端垂向力转换为髋关节力矩和膝关节力矩,并根据髋关节力矩和膝关节力矩控制车身侧倾姿态。
3.根据权利要求2所述的一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法,其特征在于,第一目标函数以及对应的约束条件为:
;
其中,J LS 为第一目标函数,表示二范数形式;/>为第一权重因子;X LS 为状态变量,,/>为轮腿式车辆实际的侧倾角速度,/>为轮腿式车辆期望的侧倾角速度;;/>,B为轮腿式车辆的车身高度,I x 为轮腿式车辆的侧倾方向转动惯量;/>为X LS 的导数,表示轮腿式车辆期望的侧倾角加速度与轮腿式车辆实际的侧倾角加速度的差值;U LS 为状态变量,/>,分别是轮腿式车辆的左前轮端、左后轮端、右前轮端和右后轮端受到的垂向力。
4.根据权利要求1所述的一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法,其特征在于,所述驱动与横摆控制方式的实施过程为:
获取当前阶段轮腿式车辆期望的横摆角加速度;
根据当前阶段轮腿式车辆期望的横摆角加速度和当前阶段轮腿式车辆实际的横摆角加速度,采用滑模控制算法,确定当前阶段轮腿式车辆的附加横摆力矩;
根据附加横摆力矩和第二目标函数对车轮力矩进行优化分配,然后将优化分配后的车轮力矩控制轮腿式车辆的纵向运动和横摆运动;所述第二目标函数为基于最小跟踪误差优化函数和最小路面附着利用率优化函数构建的函数。
5.根据权利要求4所述的一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制方法,其特征在于,第二目标函数以及对应的约束条件为:
;
;
;
其中,为以最小误差为目标的成本函数;/>为以最小路面附着利用率为目标的成本函数;/>为最小实际输出;/>为最大实际输出;/>为实际输出,,/>为轮腿式车辆的左前车轮力矩,/>为轮腿式车辆的右前车轮力矩,/>为轮腿式车辆的左后车轮力矩,/>为轮腿式车辆的右后车轮力矩;为系数矩阵,B为轮腿式车辆的车身高度;/>为期望控制量,/>,/>为附加横摆力矩;/>为第二权重因子;T为转置;/>为第三权重因子;/>表示二范数形式;/>是车轮半径。
6.一种应用于轮腿式车辆的高速转向主动侧倾控制***,其特征在于,包括:
信息提取模块,用于获取当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数;
模式切换模块,用于基于当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数计算融合动态稳定因子的判定阈值,并当所述判定阈值大于或者等于0时采用主动侧倾控制方式和驱动与横摆控制方式,当所述判定阈值小于0时采用驱动与横摆控制方式;
主动侧倾控制模块,用于通过动力学分析获得对应的附加侧倾力矩,并根据附加侧倾力矩对轮腿式车辆的足端垂向力进行优化分配,然后结合运动学将优化分配后的足端垂向力映射至关节力矩,从而实现车身侧倾姿态的控制;
驱动与横摆控制模块,用于通过滑模控制算法获取附加横摆力矩,并根据附加横摆力矩对车轮力矩进行优化分配,然后将优化分配后的车轮力矩控制轮腿式车辆的纵向运动和横摆运动;
当前阶段轮腿式车辆的行驶状态参数包括:实际的侧倾角速度、实际的横摆角加速度和实际的纵向速度;
融合动态稳定因子的判定阈值的计算公式为:
;
其中,为融合动态稳定因子的判定阈值,B为轮腿式车辆的车身高度,H r 为轮腿式车辆的轮距,m s 为轮腿式车辆的车身质量,I x 为轮腿式车辆的侧倾方向转动惯量,g为重力加速度,u b 为轮腿式车辆实际的纵向速度,/>为轮腿式车辆的实际侧倾角加速度,/>为两侧车轮的速差;
、/>、/>没有物理含义,均为中间变量;
;
;
;
其中,K x 为轮腿式车辆的纵向滑移刚度,K y 为轮腿式车辆的侧偏刚度,C f 为轮腿式车辆的前轴外倾系数,C r 为轮腿式车辆的后轴外倾系数,L为轮腿式车辆的轴距,m n 为整个轮腿式车辆的质量,L f 为轮腿式车辆的前半轴距,L r 为轮腿式车辆的后半轴距。
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