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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明公开了一种主动尾翼对车辆稳定性控制方法，属于车辆控制领域。本发明基于主动尾翼起作用时，车辆垂直载荷发生改变，从而引起车辆轮胎力的变化的原理，先对其进行力的分解，结合车辆自身三自由度动力学模型设计得到车辆纵向合力、侧向合力以及横摆力矩与车辆状态之间的关系并基于该模型设计得到线性二次型最优控制器，最后进行优化求解得到轮毂电机输出力矩，然后根据主动尾翼开启开度、车辆速度、主动尾翼能产生的垂直载荷的对应关系，优化轮毂电机输出力矩从而实现提高车辆稳定性的作用。

主权项：1.一种主动尾翼对车辆稳定性控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：步骤一：主动尾翼通过对车辆轮胎力的改变来影响车辆稳定性，主动尾翼起作用时，车辆垂直载荷发生改变，从而引起车辆轮胎力的变化，对其进行力的分解结合车辆自身三自由度动力学模型设计得到车辆纵向合力、侧向合力以及横摆力矩与车辆状态之间的关系；步骤二：设计车辆线性二自由度参考模型通过计算得到状态参考值，使用实际状态量和参考状态量的误差作为最优控制器的输入，并根据该参考模型和步骤一设计的车辆三自由度动力学模型通过直接反馈线性化的方法将非线性的车辆模型转变为线性模型，将控制量分为线性部分和抵消非线性部分；步骤三：根据步骤二中反馈线性化后的线性模型设计线性二次型最优控制器，输出反馈线性化部分的最优控制量为纵向合力、侧向合力以及横摆力矩，再求出步骤二中抵消非线性部分的控制量，两部分求和得到最终优化的纵向合力、侧向合力与横摆力矩；步骤四：控制输入的联合可行域约束的设计；联合可行域的推导是基于每个轮胎力所受的摩擦椭圆约束，由步骤一推导出来的纵向合力可行域、侧向合力可行域和横摆力矩可行域；步骤五：通过伪逆算法实现最优轮胎力分配，将步骤三中求出的纵向合力、侧向合力和横摆力矩优化分配得到实际控制量：四个轮胎的纵向力和侧向力；再通过轮胎运动学模型将纵向力转换为轮毂电机输出力矩；步骤六：主动尾翼通过在行驶中合理控制其上下位置的倾角，达到为车辆提供下压力或者减小车辆上浮升力的作用；根据实际测试得到主动尾翼开启开度、车辆速度、主动尾翼能产生的垂直载荷的对应关系，基于此关系，当速度变化时，主动尾翼展开的角度也相应变化，进而改变了车辆垂直载荷，再基于步骤一～步骤五得到优化后的轮毂电机输出力矩，从而实现车辆稳定性提高。

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百度查询： 吉林大学 一种主动尾翼对车辆稳定性控制方法