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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开了一种轮腿式车辆速差转向控制方法、系统及电子设备，涉及车辆速差转向控制技术领域，该方法包括：通过感知传感器获取基本路况信息；基于基本路况信息规划期望路径；基于期望路径，通过预瞄分析获得期望车辆横摆角速度；基于期望车辆纵向速度和期望车辆横摆角速度，计算期望车轮转速；构建动力学模型；基于动力学模型构建状态空间方程；将状态空间方程进行离散化，建立最优问题并进行二次规划求解，得到控制量；基于控制量对轮腿式车辆的状态进行控制，使轮腿式车辆逼近期望状态。本发明通过对轮腿式车辆足端车轮的转速、车辆横摆角速度进行优化控制，能够实现对轮腿式车辆的纵、横向控制。

主权项：1.一种轮腿式车辆速差转向控制方法，其特征在于，包括：通过感知传感器获取基本路况信息；所述基本路况信息包括道路宽度、转弯曲率和障碍物分布；基于所述基本路况信息规划期望路径；所述期望路径包括期望车辆质心位置以及期望车辆纵向速度；基于所述期望路径，通过预瞄分析获得期望车辆横摆角速度；基于所述期望车辆纵向速度和所述期望车辆横摆角速度，计算期望车轮转速；构建动力学模型；所述动力学模型包括速差转向车身动力学模型、车轮动力学模型和轮胎动力学模型；基于所述动力学模型构建状态空间方程；将所述状态空间方程进行离散化，建立最优问题并进行二次规划求解，得到控制量；基于所述控制量对轮腿式车辆的状态进行控制，使所述轮腿式车辆逼近期望状态；所述期望状态包括期望车辆横向速度、期望车辆横摆角速度、期望车轮转速以及期望车轮滑移率；所述期望车辆横向速度和所述期望车轮滑移率均为零；所述速差转向车身动力学模型的表达式为： ；其中，m为轮腿式车辆的整体质量，为车身坐标系下的纵向速度，为车身坐标系下的纵向加速度，为车身坐标系下的横向速度，为车身坐标系下的横向加速度，为车辆横摆角速度，为车辆横摆角加速度，为转动惯量，为前半轴距，为后半轴距，B为车辆轮距，为各车轮受到的纵向力，为各车轮受到的横向力，分别对应左前、右前、左后、右后位置；所述轮胎动力学模型的表达式为： ；其中，为各个车轮的垂向载荷，为各车轮的纵向滑移率，为各车轮侧偏角，为中间变量，，c1、c2、c3均为摩擦参数。

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