本發(fā)明屬于電傳動(dòng)履帶車(chē)輛控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電傳動(dòng)履帶車(chē)輛控制的駕駛員信號(hào)解析方法。

背景技術(shù)：

電傳動(dòng)在履帶車(chē)輛的應(yīng)用上越來(lái)越廣泛，雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)是其中一種典型的傳動(dòng)形式。當(dāng)整車(chē)采用車(chē)速、轉(zhuǎn)向半徑閉環(huán)的控制時(shí)，履帶車(chē)輛的主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速即直接受控，車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較為穩(wěn)定，因此車(chē)速、轉(zhuǎn)向半徑閉環(huán)模式是合適的控制方法，控制的難點(diǎn)在于對(duì)駕駛意圖的正確解析。

但是若將加速踏板信號(hào)直接對(duì)應(yīng)控制車(chē)速時(shí)，其轉(zhuǎn)矩并不是目標(biāo)受控量，因而驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率也就不受控制，帶來(lái)了系統(tǒng)供電和用電功率較難平衡的問(wèn)題。尤其是駕駛員減小或完全松釋油門(mén)踏板時(shí)，若單純按照車(chē)速模式控制電機(jī)減速，極易使驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)入功率未知的發(fā)電工況，強(qiáng)行給動(dòng)力源反饋電能，帶來(lái)母線電壓急劇上升、電網(wǎng)穩(wěn)定性被破壞等故障。因此，需要對(duì)駕駛員信號(hào)進(jìn)行合理的解析，設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的整車(chē)控制方法，一方面使得車(chē)輛能夠正常完成收油時(shí)減速直駛或轉(zhuǎn)向的功能，另一方面又要避免驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)入功率不可控的再生制動(dòng)工況。

相較于輪式車(chē)輛的隨動(dòng)式轉(zhuǎn)向，履帶車(chē)輛需要通過(guò)控制動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式轉(zhuǎn)向。因此，在轉(zhuǎn)向過(guò)程當(dāng)中，需要制定高效的能夠用于實(shí)時(shí)控制的轉(zhuǎn)向控制策略，以求針對(duì)加速踏板開(kāi)度、制動(dòng)踏板開(kāi)度、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角這三組駕駛員的輸入，合理確定兩側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的目標(biāo)控制值。一方面使得車(chē)輛能夠順利完成轉(zhuǎn)向功能，實(shí)現(xiàn)駕駛意圖，另一方向又必須保證車(chē)輛的轉(zhuǎn)向半徑不會(huì)過(guò)小而導(dǎo)致車(chē)輛發(fā)生側(cè)滑失控危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：對(duì)于雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶車(chē)輛，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用轉(zhuǎn)矩控制模式時(shí)，如何提供一種車(chē)速、轉(zhuǎn)向半徑閉環(huán)的實(shí)時(shí)控制方法，以有效執(zhí)行駕駛員的行駛意圖，并避免車(chē)輛行駛中的側(cè)滑危險(xiǎn)。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于電傳動(dòng)履帶車(chē)輛控制的駕駛員信號(hào)解析方法，所述控制方法基于雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)施，所述動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括：動(dòng)力輔助單元1、左電機(jī)控制器2、左側(cè)電機(jī)3、左側(cè)變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)裝置4、左側(cè)主動(dòng)輪5、右電機(jī)控制器6、右側(cè)電機(jī)7、右側(cè)變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)裝置8、油門(mén)踏板9、整車(chē)控制器10、方向盤(pán)11、制動(dòng)踏板12、右側(cè)主動(dòng)輪13；

所述動(dòng)力輔助單元1用于提供兩路用于驅(qū)動(dòng)兩側(cè)電機(jī)的電能至左電機(jī)控制器2和右電機(jī)控制器6，并在制動(dòng)工況下能夠進(jìn)行能量回收；

所述左電機(jī)控制器2用于將來(lái)自動(dòng)力輔助單元1的直流電的電能轉(zhuǎn)換為三相交流電的電能，并根據(jù)整車(chē)控制器10的指令控制左側(cè)電機(jī)3工作；所述右電機(jī)控制器6用于將來(lái)自動(dòng)力輔助單元1的直流電的電能轉(zhuǎn)換為三相交流電的電能，并根據(jù)整車(chē)控制器10的指令控制左側(cè)電機(jī)7工作；

所述左側(cè)電機(jī)3及右側(cè)電機(jī)7分別用于將所述三相交流電的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出機(jī)械功率；

所述左側(cè)電機(jī)3輸出的機(jī)械功率經(jīng)左側(cè)變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)4傳遞至左側(cè)主動(dòng)輪5，右側(cè)電機(jī)7輸出的機(jī)械功率經(jīng)右側(cè)變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)裝置8傳遞至右側(cè)主動(dòng)輪13，從而驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛；

系統(tǒng)工作時(shí)，由整車(chē)控制器10采集油門(mén)踏板9的開(kāi)度、制動(dòng)踏板12的開(kāi)度及方向盤(pán)11的轉(zhuǎn)角信號(hào)，以解釋駕駛意圖，并發(fā)送左側(cè)電機(jī)3的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令給左電機(jī)控制器2，發(fā)送右側(cè)電機(jī)7的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令給右電機(jī)控制器6，由左電機(jī)控制器2和右電機(jī)控制器6來(lái)分別各自對(duì)應(yīng)側(cè)的電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)、主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)；

當(dāng)兩側(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相等時(shí)，履帶車(chē)輛執(zhí)行直駛；當(dāng)兩側(cè)電機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差時(shí)，履帶車(chē)輛執(zhí)行轉(zhuǎn)向；

所述駕駛員信號(hào)解析方法包括如下步驟：

步驟S1：整車(chē)控制器10進(jìn)行初始化，讀入包括路面行駛阻力系數(shù)f、最大轉(zhuǎn)向阻力系數(shù)μ_max、路面附著系數(shù)變速器傳動(dòng)比i_b、側(cè)傳動(dòng)比i_c、車(chē)輛中心距B、車(chē)長(zhǎng)L、車(chē)重m、主動(dòng)輪半徑r在內(nèi)的整車(chē)的預(yù)置參數(shù)，讀入包括允許的最大車(chē)速Vmax、增速率最大值ΔVref_max在內(nèi)的預(yù)置控制參數(shù)，讀入固有的轉(zhuǎn)向安全系數(shù)δ隨車(chē)速V變化的離散化曲線圖，讀入固有的兩側(cè)電機(jī)的T-n特性曲線；然后轉(zhuǎn)入步驟S2；

步驟S2：計(jì)算最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ_min與車(chē)速V之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并制成二維表格；根據(jù)預(yù)置參數(shù)，計(jì)算車(chē)速V對(duì)應(yīng)的最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ，有判別式如下：

其中，g是重力加速度；V(k)是當(dāng)前步長(zhǎng)的車(chē)速；k是步長(zhǎng)；

第一式是離心力不超過(guò)地面附著極限的判別式，第二式是外側(cè)履帶牽引力不超過(guò)附著極限的判別式，ρ_min為滿(mǎn)足該組判別式的最小ρ值；由此即可獲得最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑曲線并離散化為映射關(guān)系：

ρ_min＝map(V)

然后轉(zhuǎn)入步驟S3；

步驟S3：整車(chē)控制器10接收油門(mén)踏板信號(hào)a(k)、制動(dòng)踏板信號(hào)b(k)、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)s(k)，并且分別對(duì)其進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化的油門(mén)踏板信號(hào)Sa(k)、歸一化的制動(dòng)踏板信號(hào)Sb(k)、歸一化的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)Ss(k)；然后轉(zhuǎn)入步驟S4；

步驟S4：整車(chē)控制器10接收當(dāng)前的反饋車(chē)速Vfbk(k)、左電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速NLfbk(k)、右電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速NRfbk(k)；然后同時(shí)執(zhí)行步驟S5及步驟S12；

步驟S5：根據(jù)歸一化的油門(mén)踏板信號(hào)Sa(k)、歸一化的制動(dòng)踏板信號(hào)Sb(k)、當(dāng)前允許的最大車(chē)速Vmax(k)計(jì)算駕駛員的期望車(chē)速Vref(k)；

Vref(k)＝(Sa(k)-Sb(k))*Vmax(k)

然后轉(zhuǎn)入步驟S6；

步驟S6：根據(jù)駕駛員的期望車(chē)速Vref(k)、當(dāng)前的反饋車(chē)速Vfbk(k)，計(jì)算履帶車(chē)輛的目標(biāo)車(chē)速差ΔVref(k)；

ΔVref(k)＝Vref(k)-Vfbk(k)

然后轉(zhuǎn)入步驟S7；

步驟S7：根據(jù)歸一化的制動(dòng)踏板信號(hào)Sb(k)計(jì)算履帶車(chē)輛目標(biāo)車(chē)速減速率的最小值ΔVref_min(k)；

ΔVref_min(k)＝(1+K_b·Sb(k))ΔV_min

其中，ΔV_min為當(dāng)履帶車(chē)輛自由滑行時(shí)的減速率，ΔV_min<0；K_b是制動(dòng)踏板的增益系數(shù)；

然后轉(zhuǎn)入步驟S8；

步驟S8：判斷目標(biāo)車(chē)速差ΔVref(k)與增速率最大值ΔVref_max的關(guān)系，如果ΔVref(k)<ΔVref_max，說(shuō)明目標(biāo)車(chē)速差未超出增速率最大值，目標(biāo)車(chē)速差在可調(diào)節(jié)的范圍之內(nèi)，轉(zhuǎn)至步驟S9；反之則可判定目標(biāo)車(chē)速差過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)調(diào)節(jié)不穩(wěn)定等情況，需要對(duì)其進(jìn)行限制，轉(zhuǎn)至步驟S10；

步驟S9：判斷目標(biāo)車(chē)速差ΔVref(k)與減速率最小值ΔVref_min(k)的關(guān)系，若ΔVref(k)>ΔVref_min(k)，說(shuō)明目標(biāo)車(chē)速差在合理范圍，不需要對(duì)其進(jìn)行限制，轉(zhuǎn)至步驟S15；反之則可判定目標(biāo)車(chē)速差過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)發(fā)電電流過(guò)大的情況，需要對(duì)其進(jìn)行限制，轉(zhuǎn)至步驟S11；

步驟S10：由于目標(biāo)車(chē)速差過(guò)大，因此將其限制為增速率最大值ΔVref_max；

ΔVref(k)＝ΔVref_max

然后轉(zhuǎn)入步驟S15；

步驟S11：由于目標(biāo)車(chē)速差過(guò)小，因此將其限制為減速率最小值ΔVref_min(k)；

ΔVref(k)＝ΔVref_min(k)

然后轉(zhuǎn)入步驟S15；

步驟S12：根據(jù)履帶車(chē)輛的行駛速度Vfbk(k)、轉(zhuǎn)向安全系數(shù)δ[Vfbk(k)]、以及離散化的最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑曲線，確定當(dāng)前車(chē)速下履帶車(chē)輛不發(fā)生側(cè)滑所能實(shí)現(xiàn)的最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ_min(k)；

ρ_min(k)＝δ[Vfbk(k)]·map[Vfbk(k)]

然后轉(zhuǎn)入步驟S13；

步驟S13：根據(jù)最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ_min(k)將歸一化的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)Ss(k)修正為Ss’(k)，保證履帶車(chē)輛實(shí)現(xiàn)安全轉(zhuǎn)向；修正式為：

式中，K_s是轉(zhuǎn)向修正系數(shù)；

然后轉(zhuǎn)入步驟S14；

步驟S14：根據(jù)最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ_min(k)、左右電機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速NLfbk(k)、NRfbk(k)以及修正后的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)Ss’(k)計(jì)算兩側(cè)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNref(k)，然后轉(zhuǎn)至步驟15；

式中，K_n為轉(zhuǎn)速差修正系數(shù)，該系數(shù)與變速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比有關(guān)。

步驟S15：根據(jù)目標(biāo)車(chē)速差ΔVref(k)和兩側(cè)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNref(k)分別確定左右兩側(cè)電機(jī)各自的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差，即左側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNLref(k)、右側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNRref(k)，轉(zhuǎn)至步驟S16；

步驟S16：將上一步得到的左側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNLref(k)、右側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNRref(k)分別經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器處理，分別得到左側(cè)電機(jī)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TLref(k)和右側(cè)電機(jī)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TRref(k)；然后轉(zhuǎn)入步驟S17；

步驟S17：整車(chē)控制器將左側(cè)電機(jī)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TLref(k)和右側(cè)電機(jī)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TRref(k)發(fā)送兩側(cè)電機(jī)控制器，控制兩側(cè)電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使車(chē)輛完成直駛或轉(zhuǎn)向；跳轉(zhuǎn)至步驟S3，進(jìn)行k+1控制周期內(nèi)的實(shí)時(shí)控制。

(三)有益效果

本發(fā)明技術(shù)方案對(duì)雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)履帶車(chē)輛的轉(zhuǎn)速控制策略進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，根據(jù)歸一化的油門(mén)踏板信號(hào)、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)、擋位信號(hào)、路面附著系數(shù)、轉(zhuǎn)向安全系數(shù)、最小轉(zhuǎn)向半徑曲線等，對(duì)車(chē)輛轉(zhuǎn)向半徑是否過(guò)小進(jìn)行判斷，解算出目標(biāo)車(chē)速差和兩側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速差，然后轉(zhuǎn)換為兩側(cè)電機(jī)各自的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差，再分別經(jīng)過(guò)左右側(cè)的PI調(diào)節(jié)器處理，得到左右兩側(cè)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。兩側(cè)電機(jī)控制器接收整車(chē)控制器發(fā)出的指令，實(shí)現(xiàn)履帶車(chē)輛的直駛和轉(zhuǎn)向控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備如下有益效果：

(1)本發(fā)明方案能夠大幅減少傳統(tǒng)車(chē)速控制中由于駕駛員操作導(dǎo)致的發(fā)電電流過(guò)大的情況，并使車(chē)輛有效執(zhí)行駕駛員的行駛意圖。

(2)本發(fā)明技術(shù)方案需要標(biāo)定的控制參數(shù)少，便于實(shí)際應(yīng)用。

(3)本發(fā)明技術(shù)方案能夠有效避免車(chē)輛行駛中的側(cè)滑危險(xiǎn)；

(4)本發(fā)明技術(shù)方案應(yīng)用場(chǎng)合靈活，電機(jī)底層控制采用轉(zhuǎn)矩模式或轉(zhuǎn)速模式均能適用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)施所基于的雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)施例1的方法流程圖。

圖3為本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)施例2的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶車(chē)輛的駕駛員信號(hào)解析方法，所述控制方法基于雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)施，所述動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括：動(dòng)力輔助單元1、左電機(jī)控制器2、左側(cè)電機(jī)3、左側(cè)變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)裝置4、左側(cè)主動(dòng)輪5、右電機(jī)控制器6、右側(cè)電機(jī)7、右側(cè)變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)裝置8、油門(mén)踏板9、整車(chē)控制器10、方向盤(pán)11、制動(dòng)踏板12、右側(cè)主動(dòng)輪13；

所述動(dòng)力輔助單元1用于提供兩路用于驅(qū)動(dòng)兩側(cè)電機(jī)的電能至左電機(jī)控制器2和右電機(jī)控制器6，并在制動(dòng)工況下能夠進(jìn)行能量回收；

所述左電機(jī)控制器2用于將來(lái)自動(dòng)力輔助單元1的直流電的電能轉(zhuǎn)換為三相交流電的電能，并根據(jù)整車(chē)控制器10的指令控制左側(cè)電機(jī)3工作；所述右電機(jī)控制器6用于將來(lái)自動(dòng)力輔助單元1的直流電的電能轉(zhuǎn)換為三相交流電的電能，并根據(jù)整車(chē)控制器10的指令控制左側(cè)電機(jī)7工作；

所述左側(cè)電機(jī)3及右側(cè)電機(jī)7分別用于將所述三相交流電的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出機(jī)械功率；

所述左側(cè)電機(jī)3輸出的機(jī)械功率經(jīng)左側(cè)變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)4傳遞至左側(cè)主動(dòng)輪5，右側(cè)電機(jī)7輸出的機(jī)械功率經(jīng)右側(cè)變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)裝置8傳遞至右側(cè)主動(dòng)輪13，從而驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛；

系統(tǒng)工作時(shí)，由整車(chē)控制器10采集油門(mén)踏板9的開(kāi)度、制動(dòng)踏板12的開(kāi)度及方向盤(pán)11的轉(zhuǎn)角信號(hào)，以解釋駕駛意圖，并發(fā)送左側(cè)電機(jī)3的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令給左電機(jī)控制器2，發(fā)送右側(cè)電機(jī)7的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令給右電機(jī)控制器6，由左電機(jī)控制器2和右電機(jī)控制器6來(lái)分別各自對(duì)應(yīng)側(cè)的電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的變速機(jī)構(gòu)及側(cè)傳動(dòng)、主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)；

當(dāng)兩側(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相等時(shí)，履帶車(chē)輛執(zhí)行直駛；當(dāng)兩側(cè)電機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差時(shí)，履帶車(chē)輛執(zhí)行轉(zhuǎn)向；

下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例適用于電機(jī)控制為轉(zhuǎn)矩模式的情況，所述的駕駛員信號(hào)解析方法包括如下步驟：

所述駕駛員信號(hào)解析方法包括如下步驟：

步驟S1：整車(chē)控制器10進(jìn)行初始化，讀入包括路面行駛阻力系數(shù)f、最大轉(zhuǎn)向阻力系數(shù)μ_max、路面附著系數(shù)變速器傳動(dòng)比i_b、側(cè)傳動(dòng)比i_c、車(chē)輛中心距B、車(chē)長(zhǎng)L、車(chē)重m、主動(dòng)輪半徑r在內(nèi)的整車(chē)的預(yù)置參數(shù)，讀入包括允許的最大車(chē)速Vmax、增速率最大值ΔVref_max在內(nèi)的預(yù)置控制參數(shù)，讀入固有的轉(zhuǎn)向安全系數(shù)δ隨車(chē)速V變化的離散化曲線圖，讀入固有的兩側(cè)電機(jī)的T-n特性曲線；然后轉(zhuǎn)入步驟S2；

步驟S2：計(jì)算最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ_min與車(chē)速V之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并制成二維表格；根據(jù)預(yù)置參數(shù)，計(jì)算車(chē)速V對(duì)應(yīng)的最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ，有判別式如下：

其中，g是重力加速度；V(k)是當(dāng)前步長(zhǎng)的車(chē)速；k是步長(zhǎng)；

第一式是離心力不超過(guò)地面附著極限的判別式，第二式是外側(cè)履帶牽引力不超過(guò)附著極限的判別式，ρ_min為滿(mǎn)足該組判別式的最小ρ值；由此即可獲得最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑曲線并離散化為映射關(guān)系：

ρ_min＝map(V)

步驟S1和步驟S2只在初始控制周期內(nèi)進(jìn)行，隨后進(jìn)入步驟S3。后續(xù)的步驟是周期性的實(shí)時(shí)控制步驟。

然后轉(zhuǎn)入步驟S3；

步驟S3：整車(chē)控制器10接收油門(mén)踏板信號(hào)a(k)、制動(dòng)踏板信號(hào)b(k)、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)s(k)，并且分別對(duì)其進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化的油門(mén)踏板信號(hào)Sa(k)、歸一化的制動(dòng)踏板信號(hào)Sb(k)、歸一化的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)Ss(k)；然后轉(zhuǎn)入步驟S4；

步驟S4：整車(chē)控制器10接收當(dāng)前的反饋車(chē)速Vfbk(k)、左電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速NLfbk(k)、右電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速NRfbk(k)；然后同時(shí)執(zhí)行步驟S5及步驟S12；

步驟S5：根據(jù)歸一化的油門(mén)踏板信號(hào)Sa(k)、歸一化的制動(dòng)踏板信號(hào)Sb(k)、當(dāng)前允許的最大車(chē)速Vmax(k)計(jì)算駕駛員的期望車(chē)速Vref(k)；

Vref(k)＝(Sa(k)-Sb(k))*Vmax(k)

然后轉(zhuǎn)入步驟S6；

步驟S6：根據(jù)駕駛員的期望車(chē)速Vref(k)、當(dāng)前的反饋車(chē)速Vfbk(k)，計(jì)算履帶車(chē)輛的目標(biāo)車(chē)速差ΔVref(k)；

ΔVref(k)＝Vref(k)-Vfbk(k)

然后轉(zhuǎn)入步驟S7；

步驟S7：根據(jù)歸一化的制動(dòng)踏板信號(hào)Sb(k)計(jì)算履帶車(chē)輛目標(biāo)車(chē)速減速率的最小值ΔVref_min(k)；

ΔVref_min(k)＝(1+K_b·Sb(k))ΔV_min

其中，ΔV_min為當(dāng)履帶車(chē)輛自由滑行時(shí)的減速率，ΔV_min<0；K_b是制動(dòng)踏板的增益系數(shù)；

然后轉(zhuǎn)入步驟S8；

步驟S8：判斷目標(biāo)車(chē)速差ΔVref(k)與增速率最大值ΔVref_max的關(guān)系，如果ΔVref(k)<ΔVref_max，說(shuō)明目標(biāo)車(chē)速差未超出增速率最大值，目標(biāo)車(chē)速差在可調(diào)節(jié)的范圍之內(nèi)，轉(zhuǎn)至步驟S9；反之則可判定目標(biāo)車(chē)速差過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)調(diào)節(jié)不穩(wěn)定等情況，需要對(duì)其進(jìn)行限制，轉(zhuǎn)至步驟S10；

步驟S9：判斷目標(biāo)車(chē)速差ΔVref(k)與減速率最小值ΔVref_min(k)的關(guān)系，若ΔVref(k)>ΔVref_min(k)，說(shuō)明目標(biāo)車(chē)速差在合理范圍，不需要對(duì)其進(jìn)行限制，轉(zhuǎn)至步驟S15；反之則可判定目標(biāo)車(chē)速差過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)發(fā)電電流過(guò)大的情況，需要對(duì)其進(jìn)行限制，轉(zhuǎn)至步驟S11；

步驟S10：由于目標(biāo)車(chē)速差過(guò)大，因此將其限制為增速率最大值ΔVref_max；

ΔVref(k)＝ΔVref_max

然后轉(zhuǎn)入步驟S15；

步驟S11：由于目標(biāo)車(chē)速差過(guò)小，因此將其限制為減速率最小值ΔVref_min(k)；

ΔVref(k)＝ΔVref_min(k)

然后轉(zhuǎn)入步驟S15；

步驟S12：根據(jù)履帶車(chē)輛的行駛速度Vfbk(k)、轉(zhuǎn)向安全系數(shù)δ[Vfbk(k)]、以及離散化的最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑曲線，確定當(dāng)前車(chē)速下履帶車(chē)輛不發(fā)生側(cè)滑所能實(shí)現(xiàn)的最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ_min(k)；

ρ_min(k)＝δ[Vfbk(k)]·map[Vfbk(k)]

然后轉(zhuǎn)入步驟S13；

步驟S13：根據(jù)最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ_min(k)將歸一化的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)Ss(k)修正為Ss’(k)，保證履帶車(chē)輛實(shí)現(xiàn)安全轉(zhuǎn)向；修正式為：

式中，K_s是轉(zhuǎn)向修正系數(shù)；

然后轉(zhuǎn)入步驟S14；

步驟S14：根據(jù)最小相對(duì)轉(zhuǎn)向半徑ρ_min(k)、左右電機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速NLfbk(k)、NRfbk(k)以及修正后的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)Ss’(k)計(jì)算兩側(cè)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNref(k)，然后轉(zhuǎn)至步驟15；

式中，K_n為轉(zhuǎn)速差修正系數(shù)，該系數(shù)與變速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比有關(guān)。

步驟S15：根據(jù)目標(biāo)車(chē)速差ΔVref(k)和兩側(cè)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNref(k)分別確定左右兩側(cè)電機(jī)各自的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差，即左側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNLref(k)、右側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNRref(k)，轉(zhuǎn)至步驟S16；

步驟S16：將上一步得到的左側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNLref(k)、右側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNRref(k)分別經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器處理，分別得到左側(cè)電機(jī)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TLref(k)和右側(cè)電機(jī)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TRref(k)；然后轉(zhuǎn)入步驟S17；

步驟S17：整車(chē)控制器將左側(cè)電機(jī)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TLref(k)和右側(cè)電機(jī)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TRref(k)發(fā)送兩側(cè)電機(jī)控制器，控制兩側(cè)電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使車(chē)輛完成直駛或轉(zhuǎn)向；跳轉(zhuǎn)至步驟S3，進(jìn)行k+1 控制周期內(nèi)的實(shí)時(shí)控制。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例適用于電機(jī)控制為轉(zhuǎn)速模式的情況，所述的駕駛員信號(hào)解析方法從步驟S1到步驟S15均與實(shí)施例1相同，不同之處在于：

步驟S16：根據(jù)上一步得到的左側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNLref(k)、右側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差ΔNRref(k)以及左側(cè)電機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速NLfbk(k)、右側(cè)電機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速NRfbk(k)，分別計(jì)算左側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NLref(k)、右側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRref(k)：

步驟S17：將兩側(cè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速發(fā)送給相應(yīng)的電機(jī)控制器，控制兩側(cè)電機(jī)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，使車(chē)輛完成直駛或轉(zhuǎn)向功能。跳轉(zhuǎn)至步驟S3，進(jìn)行k+1控制周期內(nèi)的實(shí)時(shí)控制。

綜上，本發(fā)明利用加速踏板開(kāi)度與制動(dòng)踏板開(kāi)度之差確定目標(biāo)車(chē)速，通過(guò)限制目標(biāo)車(chē)速和實(shí)際車(chē)速的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)加減速斜率控制；利用方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、側(cè)滑極限轉(zhuǎn)向半徑確定雙側(cè)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速之差，從而確定雙側(cè)電機(jī)各自目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之差，通過(guò)PI調(diào)節(jié)器得到各自驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使得車(chē)輛完成直駛和轉(zhuǎn)向功能，并且不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向半徑過(guò)小而發(fā)生側(cè)滑的控制方法。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。