1.一种基于模型预测算法的四轮独立驱动汽车稳定性控制方法,其特征在于,包括:基于单轨模型的横摆角速度、侧向速度、前后轮胎侧偏角建立了车辆模型;具体包括:建立前后轮胎侧偏角方程:
前轮胎的侧偏角
后轮胎的侧偏角 其中, 和 分别为车辆行驶方向与车身坐标系x轴的前后+
夹角,δf为车辆前轮转角,δ为附加前轮转角;
建立车辆侧向速度微分方程: 其中,vy为车辆的侧向速度,ay为车身坐标系下y方向加速度,vx为车身坐标系下x方向速度,r为车辆的横摆角速度;
对车辆模型进行状态空间方程转化,并进行离散化处理;
基于车辆横向运动和横摆运动二自由度动力学方程实时计算轮胎侧偏刚度;
基于模型控制量输入和车辆侧向速度输出约束方程对车辆模型的输入输出进行约束设计;
对预测时域内的车辆侧向速度的输出进行矩阵形式转化;
对目标函数转化成标准二次规划的形式进行求解。
2.如权利要求1所述的基于模型预测算法的四轮独立驱动汽车稳定性控制方法,其特征在于,基于单轨模型的横摆角速度、侧向速度、前后轮胎侧偏角建立了车辆模型,具体包括:
建立车辆的横摆角速度微分方程:其中,r为车辆的横摆角速度,lf为前轴到质心的距离,lr为后轴到质心的距离,Mz为附加的横摆力矩,Iz为绕质心转动的横摆转动惯量,Fyf,Fyr为前后轴侧向力。
3.如权利要求2所述的基于模型预测算法的四轮独立驱动汽车稳定性控制方法,其特征在于,基于单轨模型的横摆角速度、侧向速度、前后轮胎侧偏角建立了车辆模型,具体还包括:
建立前后轴侧向力方程:
Fyf=Cαfαfcosδf;
Fyr=Cαrαr;
其中,δf是车辆前轮转角;Cαf,Cαr分别是前后轮胎侧偏刚度;αf,αr分别是前后轮胎的侧偏角。
4.如权利要求3所述的基于模型预测算法的四轮独立驱动汽车稳定性控制方法,其特征在于,对车辆模型进行状态空间方程转化,并进行离散化处理;其中,对车辆模型进行状态空间方程转化为:
w=δf,C=[0 1 0
0];
其中,Ac,Bc, 为状态矩阵,r为车辆的横摆角速度,vy为预测模型的输出,+
分别为前左、前后、后左、后右轮的附加驱动扭矩,δ为附加前轮转角,ε为松弛变量,δf是车辆前轮转角,αf,αr分别是前后轮胎的侧偏角,T为矩阵转置符号。
5.如权利要求4所述的基于模型预测算法的四轮独立驱动汽车稳定性控制方法,其特征在于,对车辆模型进行状态空间方程转化,并进行离散化处理,其中,进行离散化处理为:Acd=AcTs+I;
Bcd=BcTs;
其中,Ac,Bc, 为状态矩阵,T为采样周期,I为单位矩阵。
6.如权利要求5所述的基于模型预测算法的四轮独立驱动汽车稳定性控制方法,其特征在于,基于车辆横向运动和横摆运动二自由度动力学方程实时计算轮胎侧偏刚度,其中,车辆横向运动和横摆运动二自由度动力学方程为:其中,ay0、 分别为当前运行周期内获取的车辆侧向加速度和横摆角加速度;m为车的质量;δf0为当前采样时刻车辆前轮转角;αf0、αr0分别为当前时刻计算得到当前的前轮和后轮的轮胎侧偏角;Mz0为当前时刻计算得到的附加直接横摆力矩,Iz为绕质心转动的横摆转动惯量,Cαf,Cαr分别是前后轮胎侧偏刚度,lf,lr分别为车辆前轴和后轴到车辆质心的距离。