车辆的方向盘差动回正方法、装置、车辆及存储介质与流程

本技术涉及车辆控制，特别涉及一种车辆的方向盘差动回正方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术：

1、近年来，汽车保有量日渐上升，目前汽车行业发展向着电动化、智能化、网联化和共享化的“新四化”趋势变革。在电动化的发展趋势下，基于电动轮驱动汽车的差动助力转向这一新型助力转向概念应运而生。

2、相关技术中，对于电动助力转向的回正控制已经十分广泛，一种普遍的控制方法为通过控制回正补偿电流施加在基本助力电流上进行回正控制，能够根据车速计算不同车速下的回正电流，修正回正电流，并将回正电流叠加至电力助流。

3、然而，相关技术中的pid控制算法本质为线性控制，其在低速下回正不够充分，高速下回正容易超调，控制器参数自适应性差，需要随车速的变化而动态调整，亟待改善。

技术实现思路

1、本技术提供一种车辆的方向盘差动回正方法、装置、车辆及存储介质，以解决相关技术中的pid控制算法本质为线性控制，其在低速下回正不够充分，高速下回正容易超调，控制器参数自适应性差，需要随车速的变化而动态调整等问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种车辆的方向盘差动回正方法，包括以下步骤：接收方向盘发送的回正信号，响应于所述回正信号，判断驾驶员施加在所述方向盘上的手力矩是否小于预设阈值；若所述手力矩小于所述预设阈值，且所述手力矩满足预设时间条件，则判定驾驶员未控制所述方向盘，并基于自抗扰控制器adrc对所述方向盘进行差动控制，以输出目标差动回正补偿力矩；对所述目标差动回正补偿力矩向车辆的目标车轮进行分配，得到满足预设最优条件的所述目标车轮的轮毂电机的控制扭矩，并利用所述轮毂电机的控制扭矩对所述方向盘进行差动回正。

3、根据上述技术手段，能够对目标差动回正补偿力矩向车辆的目标车轮进行分配，得到满足预设最优条件的目标车轮的轮毂电机的控制扭矩，通过自抗扰控制器完成电动轮独立驱动差动控制，实现驾驶员对方向盘脱手后方向盘的主动回正，有效增加回正速度及控制鲁棒性。

4、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于自抗扰控制器adrc对所述方向盘进行差动控制，以输出目标差动回正补偿力矩，包括：对所述自抗扰控制器adrc分别进行跟踪微分器设计、扩张状态观测器设计、非线性误差反馈控制律设计和扰动估计补偿设计，得到所述自抗扰控制器adrc的输出结果；根据所述自抗扰控制器adrc的输出结果生成所述目标差动回正补偿力矩。

5、根据上述技术手段，能够采用adrc控制器设计，得到自抗扰控制器adrc的输出结果，根据自抗扰控制器adrc的输出结果生成目标差动回正补偿力矩，从而进一步驾实现驾驶员对方向盘脱手后方向盘的主动回正。

6、可选地，在本技术的一个实施例中，所述对所述自抗扰控制器adrc进行扰动估计补偿设计，包括：根据所述方向盘受到的环境扰动生成目标扰动；对所述目标扰动进行估计和补偿，得到所述方向盘的扰动估计补偿设计的控制结果。

7、根据上述技术手段，能够对目标扰动进行估计和补偿，与非线性误差反馈控制量做加减运算共同决策出最终的控制量，从而得到方向盘的扰动估计补偿设计的控制结果，进而保证后续实现驾驶员对方向盘脱手后方向盘的主动回正，有效增加回正速度及控制鲁棒性。

8、可选地，在本技术的一个实施例中，所述对所述目标差动回正补偿力矩向车辆的目标车轮进行分配，得到满足预设最优条件的所述目标车轮的轮毂电机的控制扭矩，包括：根据所述车辆的目标车轮、所述车辆的轮胎半径和所述目标车轮的法向载荷，生成所述目标差动回正补偿力矩向所述车辆的目标车轮进行分配的目标函数；建立所述目标差动回正补偿力矩的差动回正补偿力矩约束、纵向力动力学方程条件和纵向力最大条件中的至少一个约束条件；根据所述目标函数和所述至少一个约束条件得到所述目标车轮的轮毂电机的控制扭矩。

9、根据上述技术手段，基于转向轮回正控制原理，差动助力转向以方向盘转角响应最小化作为控制目标，以回正补偿力矩作为控制输出，从而在不增加额外硬件系统能耗的情况下，主动辅助转向车轮快准稳回正。

10、可选地，在本技术的一个实施例中，所述利用所述轮毂电机的控制扭矩对所述方向盘进行差动回正，包括：根据所述轮毂电机的输出扭矩生成所述目标车轮的驱动转向力矩；利用所述驱动转向力矩控制所述方向盘达到预设转矩条件，并在处于所述预设转矩条件的情况下，回正所述方向盘。

11、根据上述技术手段，能够通过精确调控轮毂电机的输出扭矩，产生车辆的左右前轮的驱动转向力矩，利用驱动转向力矩控制方向盘达到一定转矩条件，并在处于一定转矩条件的情况下，回正方向盘，进一步达到减小方向盘转矩的目的。

12、本技术第二方面实施例提供一种车辆的方向盘差动回正装置，包括：判断模块，用于接收方向盘发送的回正信号，响应于所述回正信号，判断驾驶员施加在所述方向盘上的手力矩是否小于预设阈值；控制模块，用于在所述手力矩小于所述预设阈值，且所述手力矩满足预设时间条件时，判定驾驶员未控制所述方向盘，并基于自抗扰控制器adrc对所述方向盘进行差动控制，以输出目标差动回正补偿力矩；回正模块，用于对所述目标差动回正补偿力矩向车辆的目标车轮进行分配，得到满足预设最优条件的所述目标车轮的轮毂电机的控制扭矩，并利用所述轮毂电机的控制扭矩对所述方向盘进行差动回正。

13、可选地，在本技术的一个实施例中，所述控制模块包括：设计单元，用于对所述自抗扰控制器adrc分别进行跟踪微分器设计、扩张状态观测器设计、非线性误差反馈控制律设计和扰动估计补偿设计，得到所述自抗扰控制器adrc的输出结果；第一生成单元，用于根据所述自抗扰控制器adrc的输出结果生成所述目标差动回正补偿力矩。

14、可选地，在本技术的一个实施例中，所述设计单元包括：生成子单元，用于根据所述方向盘受到的环境扰动生成目标扰动；设计子单元，用于对所述目标扰动进行估计和补偿，得到所述方向盘的扰动估计补偿设计的控制结果。

15、可选地，在本技术的一个实施例中，所述回正模块包括：第二生成单元，用于根据所述车辆的目标车轮、所述车辆的轮胎半径和所述目标车轮的法向载荷，生成所述目标差动回正补偿力矩向所述车辆的目标车轮进行分配的目标函数；建立单元，用于建立所述目标差动回正补偿力矩的差动回正补偿力矩约束、纵向力动力学方程条件和纵向力最大条件中的至少一个约束条件；第三生成单元，用于根据所述目标函数和所述至少一个约束条件得到所述目标车轮的轮毂电机的控制扭矩。

16、可选地，在本技术的一个实施例中，所述回正模块还包括：第四生成单元，用于根据所述轮毂电机的输出扭矩生成所述目标车轮的驱动转向力矩；回正单元，用于利用所述驱动转向力矩控制所述方向盘达到预设转矩条件，并在处于所述预设转矩条件的情况下，回正所述方向盘。

17、本技术第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的车辆的方向盘差动回正方法。

18、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的车辆的方向盘差动回正方法。

19、本技术实施例可以对目标差动回正补偿力矩向车辆的目标车轮进行分配，得到满足预设最优条件的目标车轮的轮毂电机的控制扭矩，通过自抗扰控制器完成电动轮独立驱动差动控制，实现驾驶员对方向盘脱手后方向盘的主动回正，有效增加回正速度及控制鲁棒性。由此，解决了相关技术中的pid控制算法本质为线性控制，其在低速下回正不够充分，高速下回正容易超调，控制器参数自适应性差，需要随车速的变化而动态调整等问题。

20、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。