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申请/专利权人：佛山大学

摘要：本发明公开了一种电动汽车控制方法、计算机设备及计算机可读存储介质，涉及车辆控制技术领域，所述方法包括：构建车辆横向动力学模型；构建前轮转角约束变量、权重系数及操稳性协同的统一横摆角速度控制参考；构建基于统一横摆角速度控制参考跟随误差的李雅普诺夫函数及辅助控制率，构建收缩约束及基于李雅普诺夫的NMPCDYC模型；将NMPCDYC模型的不等式约束转化为等效代价，计算控制序列及状态轨迹，并通过双环迭代LQR方法优化无约束NMPCDYC模型；构建基于预期车速与实际车速偏差的纵向车速比例‑积分控制模型，以计算预期总驱动力矩需求；构建力矩分配模型，并计算各轮力矩命令以对车辆进行闭环控制。采用本发明可有效提升车辆操纵性与稳定性协同性能。

主权项：1.一种电动汽车控制方法，其特征在于，包括：构建车辆单轨模型以表征车辆横向行为，并根据所述车辆单轨模型构建车辆横向动力学模型： 其中，x＝[vy，γ]T为状态变量，u＝Mz_ext为控制变量，w＝δ为外部输入，γ为车辆横摆角速度，m为车辆质量，vx为纵向车速，Iz为横摆惯量，la为前轴到车辆质心的距离，lb为后轴到车辆质心的距离，Fyf为车辆前轴轮胎的侧向力，Fyr为后轴轮胎的侧向力，Mz_ext为外加横摆力矩，δ为前轮转角，vy为车辆侧向速度；根据所述车辆横向动力学模型构建用于表征车辆稳定性边界的前轮转角约束变量，根据所述前轮转角约束变量构建权重系数，根据所述权重系数构建操稳性协同的统一横摆角速度控制参考，所述前轮转角约束变量表示为： 所述权重系数Wh-s表示为： 所述操稳性协同的统一横摆角速度控制参考表示为：γh-s＝Wh-sγs+1-Wh-sγh其中，为前轮转角上限，δ为前轮转角下限，μ为路面附着系数，g为重力加速度，为前轴轮胎的侧偏角上限，αf为前轴轮胎的侧偏角下限，为后轴轮胎的侧偏角上限，αr为后轴轮胎的侧偏角下限，θ为待定系数，γs为稳定性参考，γh为操纵性参考；根据所述车辆横向动力学模型构建基于所述统一横摆角速度控制参考跟随误差的李雅普诺夫函数及辅助控制率，根据所述李雅普诺夫函数及辅助控制率构建收缩约束，根据所述收缩约束构建基于李雅普诺夫的NMPCDYC模型，所述收缩约束表示为： 所述基于李雅普诺夫的NMPCDYC模型表示为： 其中，uaux为辅助控制率，V为李雅普诺夫函数，x*为优化的状态，u*为优化的控制量，φxN为预测时域Np时刻的终端代价，k为预测时域的时间索引，Lkxk，uk为第k时刻的阶段代价；通过松弛LOG阻碍方程法将所述NMPCDYC模型的不等式约束转化为等效代价以构建无约束NMPCDYC模型，根据所述辅助控制率及车辆横向动力学模型计算控制序列及状态轨迹，并通过双环迭代LQR优化方法实时优化所述无约束NMPCDYC模型，以获得外加横摆力矩需求，构建的无约束NMPCDYC模型为： 其中，Ψ＝uaux，为外加横摆力矩的约束上界，Mz_ext为外加横摆力矩的约束下界，βζ为阻碍函数，∈为等效代价项的权重系数，所述通过双环迭代LQR优化方法实时优化所述无约束NMPCDYC模型的步骤包括：迭代过程中，判断当前迭代次数是否小于最大迭代次数或残差范数是否大于迭代终止误差限；判断为是时，则进行外环迭代以计算等效代价项的权重系数，并进行基于LQR的内环迭代；判断为否时，则获得更新的状态轨迹与控制序列；构建基于预期车速与实际车速偏差的纵向车速比例-积分控制模型，以计算预期总驱动力矩需求，所述纵向车速比例-积分控制模型为：Ttot＝Kpvx_tar-vx+Ki∫vx_tar-vxdt其中，Ttot为预期总驱动力矩需求，Kp为比例增益系数，Ki为积分增益系数，vx_tar为预期车速；根据所述预期总驱动力矩需求及外加横摆力矩需求构建力矩分配模型，并根据所述力矩分配模型计算各轮力矩命令以对车辆进行闭环控制，所述力矩分配模型为： 其中，uTA为由各轮力矩命令组成的向量，Ω为关于轮胎负荷率的权重矩阵，Ξ为惩罚的权重矩阵，Fzfl、Fzfr、Fzrl及Fzrr分别为各轮垂向力，ds为车辆轴的轮间距，rw为车轮有效半径。

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