本發(fā)明涉及車輛運動控制，尤其是涉及針對越野工況的車輛動力學控制方法。

背景技術：

1、在車輛運動控制領域，輪地接觸模型是建立精確車輛模型和開發(fā)運動控制算法的先決條件，因此如能建立一種準確且實用的輪地接觸模型對于提高車輛運動控制的性能至關重要。bekker模型作為一種經(jīng)典的輪胎模型，特別適用于軟路面，因其能夠描述輪胎在不同路面條件下的非線性特性而受到重視。然而，bekker模型的復雜性在實際應用中帶來了挑戰(zhàn)，尤其是在需要實時響應的車輛控制系統(tǒng)中面臨的挑戰(zhàn)尤為突出。復雜的模型不僅增加了計算負擔，還可能影響控制算法的實時性和可靠性。

2、目前對輪胎力擬合的主要評價方法就是通過試驗獲得行駛過程中輪胎力的真值，并將其與模型計算值進行比較，這種方式主要的問題在于模型建立和真值獲取與實驗驗證兩方面的內(nèi)容：

3、1)模型建立：在車輛控制系統(tǒng)中，模型的計算效率是一個關鍵因素，輪胎模型需要能夠快速計算以提供實時反饋。因此，過于復雜的模型可能會導致計算延遲，影響控制性能，而松軟路面輪地接觸條件特殊，必然導致模型復雜度提高；

4、2)真值獲取與實驗驗證：獲取準確的輪胎性能數(shù)據(jù)需要進行大量的實驗，這不僅成本高昂，而且可能受到實驗條件的限制。實驗數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量直接影響模型的準確性和可靠性。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提出了一種適用于松軟路面的輪地接觸模型建立方法，為一種創(chuàng)新的輪地接觸模型，該模型通過簡化數(shù)學表達式，顯著降低了bekker模型的復雜性，得到輪胎因地面變形而受到的額外阻力。這種簡化不僅減少了計算資源的消耗，而且保持了模型對輪胎力的精確擬合，使其更適合于實時車輛控制應用。

2、技術方案：

3、一種適用于松軟路面的輪地接觸模型建立方法，為一種基于bekker輪胎模型和線性化輪胎模型的適用于松軟路面的新型輪地接觸模型建立方法，

4、包括以下步驟：

5、步驟一：分析并簡化bekker模型；

6、步驟二：結合線性化輪胎模型，建立適用于松軟路面的輪地接觸模型。

7、實施例中進一步搭建用于仿真驗證的matlab/simulink模型；chrono仿真實驗得到所搭建模型對輪胎縱、側(cè)向力的擬合效果。

8、有益效果

9、本發(fā)明提供的適用于松軟路面的輪地接觸模型理論推導以及實驗驗證方法，充分考慮地面變形對輪胎縱、側(cè)向力的影響，通過復雜模型(bekker模型)與簡單模型(線性化輪胎模型)的結合，降低了模型復雜度，能夠用于車輛控制。

10、本發(fā)明模型兼顧線性化輪胎模型的低復雜度與bekker的高精度，實現(xiàn)了對輪胎縱向和側(cè)向力的快速且準確預測。這種模型的建立，不僅提高了車輛在松軟路面上的操控性和穩(wěn)定性，而且為車輛控制系統(tǒng)的設計提供了更為高效和可靠的理論支持。

技術特征：

1.一種適用于松軟路面的輪地接觸模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權利要求1所述一種適用于松軟路面的輪地接觸模型建立方法，其特征在于，

3.如權利要求1所述一種適用于松軟路面的輪地接觸模型建立方法，其特征在于，松軟地面由于其獨特的地面特征，在大部分情況下會引起輪胎的滑轉(zhuǎn)，導致地面能夠提供的摩擦力小于一般道路，故按比例改變線性輪胎模型，使之適用于松軟地面，結合步驟1.2和步驟2.1得到的額外地面阻力公式和線性輪胎模型，得到輪地接觸模型的最終形式：

技術總結
本發(fā)明涉及一種適用于松軟路面的輪地接觸模型建立方法，為一種基于Bekker輪胎模型和線性化輪胎模型的適用于松軟路面的新型輪地接觸模型建立方法，包括：分析并簡化Bekker模型；結合線性化輪胎模型，建立適用于松軟路面的輪地接觸模型；搭建用于仿真驗證的Matlab/Simulink模型；Chrono仿真實驗得到所搭建模型對輪胎縱、側(cè)向力的擬合效果。本發(fā)明提供的適用于松軟路面的輪地接觸模型理論推導以及實驗驗證方法，充分考慮地面變形對輪胎縱、側(cè)向力的影響，通過復雜模型(Bekker模型)與簡單模型(線性化輪胎模型)的結合，降低了模型復雜度，能夠用于車輛控制。

技術研發(fā)人員：張琳,沈攀,陳虹,李斌,盧佳興,孟強
受保護的技術使用者：同濟大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19