车辆转向控制方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本申请涉及车辆转向，具体而言，涉及一种车辆转向控制方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、随着汽车行业尤其新能源汽车近几年的蓬勃发展，汽车的电动化和智能化也得到了进一步的深化发展，这就对汽车控制在安全、控制精度和响应速度等方面提出了更高的要求。线控转向是目前车辆转向控制的大趋势，但相关技术中未考虑车辆齿条力对线控转向的影响，因此转向控制准确度较低。

2、因此，如何根据车辆齿条力提高车辆转向控制的准确度成为业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种车辆转向控制方法、装置、存储介质及电子设备，用以解决现有技术中如何根据车辆齿条力提高车辆转向控制的准确度的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种车辆转向控制方法，包括：

3、获取待控制车辆的齿条力；

4、将所述齿条力作为扰动因素加入所述待控制车辆的线性二次型调节器状态方程中，得到待控制车辆的电机目标扭矩；

5、基于所述电机目标扭矩控制所述待控制车辆进行转向；

6、其中，所述齿条力是基于如下步骤确定的：

7、在所述待控制车辆的车速小于预设阈值的情况下，基于卡尔曼滤波算法确定所述待控制车辆的齿条力；在所述车速大于或等于所述预设阈值的情况下，基于车辆二自由度动力学模型确定所述待控制车辆的齿条力。

8、在一些实施例中，所述基于卡尔曼滤波算法确定所述待控制车辆的齿条力，包括：

9、基于齿条力在所述待控制车辆转向过程中的动态变化构建第一公式；

10、基于所述待控制车辆的电机实际扭矩变化率与所述电机目标扭矩之间的关系构建第二公式；

11、基于所述待控制车辆的齿条上齿轮角度与齿条目标位置和齿轮线角比之间的关系构建第三公式；

12、基于所述第一公式、所述第二公式和所述第三公式，得到所述齿条力。

13、在一些实施例中，所述基于车辆二自由度动力学模型确定所述待控制车辆的齿条力，包括：

14、基于所述待控制车辆的侧偏角变化率与车速、车轮角速度和前轮转角之间的动力学关系构建所述待控制车辆的第四公式；

15、基于所述侧偏角变化率与车轮角速度变化率之间的动力学关系构建所述待控制车辆的第五公式；

16、基于所述齿条力与车轮传动与齿条位移比、车辆偏航率、车辆横向速度和车辆侧向速度之间的动力学关系构建所述待控制车辆的第六公式；

17、基于所述车辆侧向速度与所述车辆横向速度和车辆质心侧偏角之间的动力学关系构建所述待控制车辆的第七公式；

18、基于所述第四公式、所述第五公式、所述第六公式和所述第七公式，得到所述齿条力。

19、在一些实施例中，所述线性二次型调节器状态方程是基于如下步骤确定的：

20、基于所述待控制车辆的齿条受到的力之间的平衡关系构建齿条受力公式；

21、基于所述待控制车辆的电机实际扭矩变化率与所述电机目标扭矩之间的关系构建低通滤波传递函数；

22、基于所述齿条受力公式和所述低通滤波传递函数确定所述线性二次型调节器状态方程。

23、在一些实施例中，所述齿条力和所述齿条受到的摩擦力为非线性变量；所述基于所述齿条受力公式和所述低通滤波传递函数确定所述线性二次型调节器状态方程，包括：

24、基于所述齿条受力公式和所述低通滤波传递函数构建初始线性二次型调节器状态方程；

25、将齿条位置、齿条速度和电机实际扭矩作为状态参数；

26、基于所述状态参数将去除所述非线性变量的初始线性二次型调节器状态方程进行矩阵转换，得到所述线性二次型调节器状态方程。

27、在一些实施例中，所述将所述齿条力作为扰动因素加入所述待控制车辆的线性二次型调节器状态方程中，得到待控制车辆的电机目标扭矩；基于所述电机目标扭矩控制所述待控制车辆进行转向，包括：

28、将所述线性二次型调节器状态方程作为所述待控制车辆的线性物理模型；

29、将所述齿条力输入至所述线性物理模型中，得到所述线性物理模型输出的所述待控制车辆的齿条目标位置；

30、基于所述齿条目标位置确定所述电机目标扭矩；

31、基于所述电机目标扭矩控制所述待控制车辆的齿条移动至所述齿条目标位置，使得所述待控制车辆转向。

32、第二方面，本申请提供了一种车辆转向控制装置，包括：

33、获取模块，用于获取待控制车辆的齿条力；

34、加入模块，用于将所述齿条力作为扰动因素加入所述待控制车辆的线性二次型调节器状态方程中，得到待控制车辆的电机目标扭矩；

35、转向模块，用于基于所述电机目标扭矩控制所述待控制车辆进行转向；

36、其中，所述齿条力是基于如下步骤确定的：

37、在所述待控制车辆的车速小于预设阈值的情况下，基于卡尔曼滤波算法确定所述待控制车辆的齿条力；在所述车速大于或等于所述预设阈值的情况下，基于车辆二自由度动力学模型确定所述待控制车辆的齿条力。

38、第三方面，本申请提供了一种车辆，该车辆包括上述车辆转向控制装置；该车辆转向控制装置执行上述的车辆转向控制方法。

39、第四方面，本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

40、第五方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述程序时实现上述的方法。

41、本申请提供的车辆转向控制方法、装置、存储介质及电子设备，通过车速确定齿条力的确定方式，在车速低时根据卡尔曼滤波算法确定齿条力，在车速高时，根据车辆二自由度动力学模型确定齿条力，提高了齿条力的确定准确度；通过将齿条力作为扰动因素加入待控制车辆的线性二次型调节器状态方程中，可以得到准确的电机目标扭矩，从而实现齿条的准确移动，实现车辆转向的准确控制，提高了车辆转向控制的准确度。

技术特征：

1.一种车辆转向控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述基于卡尔曼滤波算法确定所述待控制车辆的齿条力，包括：

3.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述基于车辆二自由度动力学模型确定所述待控制车辆的齿条力，包括：

4.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述线性二次型调节器状态方程是基于如下步骤确定的：

5.根据权利要求4所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述齿条力和所述齿条受到的摩擦力为非线性变量；所述基于所述齿条受力公式和所述低通滤波传递函数确定所述线性二次型调节器状态方程，包括：

6.根据权利要求4所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述将所述齿条力作为扰动因素加入所述待控制车辆的线性二次型调节器状态方程中，得到待控制车辆的电机目标扭矩；基于所述电机目标扭矩控制所述待控制车辆进行转向，包括：

7.一种车辆转向控制装置，其特征在于，包括：

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求7所述的车辆转向控制装置。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的车辆转向控制方法。

10.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行权利要求1至6任一项所述的车辆转向控制方法。

技术总结本申请公开了一种车辆转向控制方法、装置、存储介质及电子设备，其中方法包括：获取待控制车辆的齿条力；将齿条力作为扰动因素加入待控制车辆的线性二次型调节器状态方程中，得到待控制车辆的电机目标扭矩；基于电机目标扭矩控制待控制车辆进行转向；其中，齿条力是基于如下步骤确定的：在待控制车辆的车速小于预设阈值的情况下，基于卡尔曼滤波算法确定待控制车辆的齿条力；在车速大于或等于预设阈值的情况下，基于车辆二自由度动力学模型确定待控制车辆的齿条力。本申请提供的方法和装置，提高了车辆转向控制的准确度。技术研发人员：元宁,唐文,郑鸿云,金军,林绅堤,杨志军,季中生,徐元昊,曾凯受保护的技术使用者：上海威肯西科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26