【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于汽車控制，尤其涉及一種車輛操縱穩定性區域的確定方法、裝置、介質及設備。
技術介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術相關的
技術介紹
信息，不必然構成在先技術。
2、汽車操縱穩定性能的優劣，本質上是由汽車系統的動力學特性所決定的。當汽車在附著條件良好的道路上行駛時，即便車速較高，汽車系統也會具有較大的穩定區域，抵抗干擾的能力強，行駛穩定性好，可控性好，駕駛員能夠安全平穩地操縱汽車保持穩定行駛，且對于一些突發的緊急狀況能夠進行有效的處理；而當汽車在濕滑路面上行駛時，若是車速較高，汽車系統的穩定區域就會變得很小，抵抗干擾的能力變弱，行駛穩定性變差，可控性變差，一個輕微的側向干擾或是一個稍大的前輪轉角都會使汽車進入失穩狀態。因此，研究汽車能夠抵抗外界干擾而保持穩定行駛的能力，給出汽車操縱穩定性的定量化描述是至關重要的。
3、當前大部分求解車輛穩定區域的方法存在數值計算量大無法向高自由度模型推廣，穩定區域的準確范圍無法保證。
4、目前，基于非線性汽車模型的操縱穩定性研究工作，以低自由度(二、三自由度)居多，主要以汽車系統的平衡點分岔特征分析和穩定區域的求解為主，經典的分析方法如相平面法、李雅普諾夫函數法等得到的多是定性結論，缺少明確的定量化計算指標。
5、傳統的相平面分析方法通過觀察相軌跡的演化，定性地給出穩定區域的簡易判定模型，缺少明確的定量化計算指標。需求解非線性系統方程，然后根據相軌線構成的相平面圖主觀生成多邊形的區域，這種方法的主觀性較高，所得到得穩定性區域并不能真
6、而李雅普諾夫函數法雖無需求解系統方程，為數值計算提供了便利。但是，李雅普諾夫函數分析方法需構造出李雅普諾夫函數的形式，對于復雜的強非線性系統，為了構造出李雅普諾夫函數的形式，通常需要對模型進行一定程度上的簡化，且目前并沒有構造李雅普諾夫函數的一般方法，同時穩定區域的求解結果也會受到函數表達式的限制，因此，很難得到穩定區域的準確范圍，也難以向高自由度系統進行推廣使用。
技術實現思路
1、為了解決上述
技術介紹
中存在的技術問題，本專利技術提供一種車輛操縱穩定性區域的確定方法、裝置、介質及設備，使用李雅普諾夫指數的方法對汽車系統的動力學穩定性進行全面的分析，根據穩定性分析結果建立汽車穩定性包絡曲面解析模型，能夠提供定量化的計算結果，且易于向多自由度汽車模型推廣使用。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、本專利技術的第一個方面提供一種車輛操縱穩定性區域的確定方法。
4、一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，包括：
5、在不同車速下，獲取若干連續時刻的車身狀態；
6、對于每個車身狀態，通過非線性車輛模型和變換，得到質心側偏角、橫擺角速度和狀態矩陣后，基于李雅普諾夫指數的定義，計算李雅普諾夫指數，并基于李雅普諾夫指數判斷車輛處于穩定狀態、不穩定狀態還是周期性運動；
7、對于每個車速，提取車輛處于周期性運動時的質心側偏角和橫擺角速度，通過徑向基函數曲面插值的方法，得到穩定性包絡空間的解析曲面表達式。
8、進一步地，所述車身狀態包括：車輛橫向速度、前輪轉角、整車質量、質心到前軸距離、質心到后軸距離和整車繞z軸轉動慣量。
9、進一步地，所述李雅普諾夫指數的計算過程中，對車輛的狀態矩陣進行積分計算得到一組向量，使用施密特正交方法將向量正交化為一組主軸。
10、進一步地，當李雅普諾夫指數大于0時表示車輛處于不穩定狀態，當李雅普諾夫指數等于0時表示車輛處于周期性運動，當李雅普諾夫指數小于0時表示車輛處于穩定狀態。
11、本專利技術的第二個方面提供一種車輛操縱穩定性區域的確定裝置。
12、一種車輛操縱穩定性區域的確定裝置，包括：
13、數據獲取模塊，其被配置為：在不同車速下，獲取若干連續時刻的車身狀態；
14、穩定性判斷模塊，其被配置為：對于每個車身狀態，通過非線性車輛模型和變換，得到質心側偏角、橫擺角速度和狀態矩陣后，基于李雅普諾夫指數的定義，計算李雅普諾夫指數，并基于李雅普諾夫指數判斷車輛處于穩定狀態、不穩定狀態還是周期性運動；
15、區域確定模塊，其被配置為：對于每個車速，提取車輛處于周期性運動時的質心側偏角和橫擺角速度，通過徑向基函數曲面插值的方法，得到穩定性包絡空間的解析曲面表達式。
16、進一步地，所述車身狀態包括：車輛橫向速度、前輪轉角、整車質量、質心到前軸距離、質心到后軸距離和整車繞z軸轉動慣量。
17、進一步地，所述李雅普諾夫指數的計算過程中，對車輛的狀態矩陣進行積分計算得到一組向量，使用施密特正交方法將向量正交化為一組主軸。
18、進一步地，當李雅普諾夫指數大于0時表示車輛處于不穩定狀態，當李雅普諾夫指數等于0時表示車輛處于周期性運動，當李雅普諾夫指數小于0時表示車輛處于穩定狀態。
19、本專利技術的第三個方面提供一種計算機可讀存儲介質。
20、一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現如上述第一個方面所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法中的步驟。
21、本專利技術的第四個方面提供一種計算機設備。
22、一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現如上述第一個方面所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法中的步驟。
23、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
24、本專利技術以汽車系統的穩定區域為研究對象，使用李雅普諾夫指數的方法對汽車系統的動力學穩定性進行全面的分析，根據穩定性分析結果建立汽車穩定性包絡曲面解析模型，能夠提供定量化的計算結果，且易于向多自由度汽車模型推廣使用。
25、本專利技術根據現有的數值計算基礎，選用經典的正交化方法求解汽車系統在不同行駛條件下的李雅普諾夫指數，避免所有向量沿著最大擴展方向的錯位誤差的積累，提高了車輛的穩定性判定準確度。
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1.一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，其特征在于，所述車身狀態包括：車輛橫向速度、前輪轉角、整車質量、質心到前軸距離、質心到后軸距離和整車繞z軸轉動慣量。
3.根據權利要求1所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，其特征在于，所述李雅普諾夫指數的計算過程中，對車輛的狀態矩陣進行積分計算得到一組向量，使用施密特正交方法將向量正交化為一組主軸。
4.根據權利要求1所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，其特征在于，當李雅普諾夫指數大于0時表示車輛處于不穩定狀態，當李雅普諾夫指數等于0時表示車輛處于周期性運動，當李雅普諾夫指數小于0時表示車輛處于穩定狀態。
5.一種車輛操縱穩定性區域的確定裝置，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定系統，其特征在于，所述車身狀態包括：車輛橫向速度、前輪轉角、整車質量、質心到前軸距離、質心到后軸距離和整車繞z軸轉動慣量。
7.根據權利要求5所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定
8.根據權利要求5所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定系統，其特征在于，當李雅普諾夫指數大于0時表示車輛處于不穩定狀態，當李雅普諾夫指數等于0時表示車輛處于周期性運動，當李雅普諾夫指數小于0時表示車輛處于穩定狀態。
9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-4中任一項所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法中的步驟。
10.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-4中任一項所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法中的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，其特征在于，所述車身狀態包括：車輛橫向速度、前輪轉角、整車質量、質心到前軸距離、質心到后軸距離和整車繞z軸轉動慣量。
3.根據權利要求1所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，其特征在于，所述李雅普諾夫指數的計算過程中，對車輛的狀態矩陣進行積分計算得到一組向量，使用施密特正交方法將向量正交化為一組主軸。
4.根據權利要求1所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定方法，其特征在于，當李雅普諾夫指數大于0時表示車輛處于不穩定狀態，當李雅普諾夫指數等于0時表示車輛處于周期性運動，當李雅普諾夫指數小于0時表示車輛處于穩定狀態。
5.一種車輛操縱穩定性區域的確定裝置，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述的一種車輛操縱穩定性區域的確定系統，其特征在于，所述車身狀態包括：車輛橫向速度、前輪轉角、整車...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳醞申，提艷，李濤，瞿元，趙群，
申請(專利權)人：奇瑞汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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