1.一种基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,包括:基于第一函数组建立速度和加速度一阶惯性模型,并转换成状态空间方程;
基于前向欧拉法进行离散化处理,得到基于第二函数组组建的预测模型;
基于模型预测算法,建立对应的目标控制函数,约束控制律,加速度输出控制律;
基于所述预测模型、所述目标控制函数、所述约束控制律和所述加速度输出控制律得到期望加速度ades;
基于期望加速度ades和牛顿第二定律得到期望输入扭矩,输入给电机驱动器。
2.如权利要求1所述的基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,第一函数组,包括:其中,a是车辆的加速度,v是车辆的质心速度,k=1.0是系统的增益,τ=0.3是时间常数,ades为期望加速度。
3.如权利要求1所述的基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,状态空间方程,包括:x=[v a]T,u=ades;
其中,x∈R2是系统状态量,u∈R是系统的输出控制量。
4.如权利要求1所述的基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,第二函数组,包括:x(k+1)=Ax(k)+Bu(k);
x=[v a]T,u=ades;
其中,T为预测模型的采样值。
5.如权利要求1所述的基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,目标控制函数,包括:其中,yp(k+i|k)和yref(k+i|k)分别为在当前预测时域内的实际测量输出和期望输出,HP为预测时域,HC为控制时域,Δu(k+i)和u(k+i)分别为随着预测时域HP变化的控制量增长变量和控制量,Q为控制系统速度跟踪误差权重;
R为控制增长量的权重,S为控制量输出的权重。
6.如权利要求1所述的基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,约束控制律,包括:Δumin,acc≤Δuacc(k+i)≤Δumax,acc;
Δumin,dec≤Δudec(k+i)≤Δumax,dec;
umin≤u(k+i)≤umax;
其中,Δumin,acc和Δumax,acc分别是加速模式下加速度增量的最小值和最大值,Δumin,dec和Δmax,dec分别是减速模式下加速度增量的最小值和最大值。
7.如权利要求6所述的基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,所述方法还包括:约束控制律中加速和减速模式下的切换是基于上一时刻期望速度的正负决定的,具体为:Δumin≤Δu(k+i)≤Δumax;
其中,ades(k-1)为上一时刻求解的期望加速度,Δumax和Δumin分别为加速度增量的最大值和最小值。
8.如权利要求1所述的基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,加速度输出控制律,包括:aP=Δu/n;
其中,t为当前系统运行的时间,t0为模型预测控制当前总的采样时间,TS为系统的采样周期,aP为加速度增量在周期T内的加速度增量平均值,Δu为预测控制器求解的期望加速度增量, 为在预测模型采样周期T内,随着j=1,…,n变化的期望加速度,ades(k-1)为k时刻中上一时刻求解的期望加速度。
9.如权利要求1所述的基于模型预测算法的四轮独立电驱动车辆速度控制方法,其特征在于,基于牛顿第二定律得到期望输入扭矩,包括:F=mades;
其中,m为车身质量。