多轴分布式驱动无人车辆极限操纵状态整车集成控制方法

包络线控制起源于航空航天工业，它提供了飞行状态的安全保障和机动边界，为飞行器控制带来了良好效果。基于8×8多轴分布式驱动无人车辆和包络线方法核心思想，提出一种将车辆推向极限的整车动力学控制器。通过建立轮胎滑移圆提出一种新的方法以用于评估车辆驱动力状态，并将轮胎滑移状态与车辆“g-g”图相结合，用来实现无人驾驶状态下逼近车辆操纵能力极限，发挥车辆动力性能与灵活性能，同时确保在轨迹跟踪时的跟踪精度，精准高效地完成平台任务。考虑外界环境不确定扰动与因素变化对极限状态下车辆稳定性影响，基于车辆横向动力学模型的稳定特性分析，获得不同条件下稳定域相平面，并探索其变化机理、归纳数学描述表达式。通过对车辆稳定相平面的分析，提出以车辆横摆力矩为输出的稳定保持控制器。针对上层控制器驱动力与横摆力矩的输出，设计下层转矩分配控制策略，通过冗余执行器的最优分配实现整车性能发挥。整车集成控制策略部署于一辆8×8原型试验车辆，在越野路面上进行多项科目测试，试验结果表明：在高速条件下，无人车在轨迹跟踪中具有更好的动力性能和安全性能。