1.一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:包括信息交互處理層、狀態(tài)信息預(yù)估層、控制模式管理層、綜合運(yùn)動(dòng)控制層以及線控執(zhí)行層;
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述信息交互處理層包括輸入信息處理模塊和輸出信息處理模塊,所述輸入信息處理模塊用于接收車載傳感器信息、定位信息、執(zhí)行器控制器反饋信息、云控平臺(tái)輸出信息、智駕系統(tǒng)輸出信息以及駕駛員輸出信息,并通過信息處理后輸出相關(guān)信息至狀態(tài)信息預(yù)估層和控制模式管理層;所述輸出信息處理模塊用于接收底盤運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息,底盤故障信息以及底盤執(zhí)行能力邊界信息,經(jīng)過動(dòng)力學(xué)計(jì)算輸出動(dòng)力學(xué)約束信息、車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和底盤故障信息至智駕域控制器和座艙域控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述信息處理包括數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換、單位換算、平滑濾波、信息融合以及有效性判斷,其中,平滑濾波采用低通濾波、卡爾曼濾波或者中值濾波;信息融合是對(duì)多信息來源的信號(hào)進(jìn)行融合,以提高輸入信息的準(zhǔn)確性;有效性判斷則是根據(jù)動(dòng)力學(xué)模型來判斷輸入的控制指令是否合理有效,如超出范圍則會(huì)進(jìn)行限幅處理。
4.如權(quán)利要求1所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述狀態(tài)信息預(yù)估層包括車輛關(guān)鍵參數(shù)估算模塊、行駛環(huán)境狀態(tài)觀測(cè)模塊、駕駛員狀態(tài)觀測(cè)模塊、底盤健康評(píng)估模塊以及底盤故障診斷模塊,所述車輛關(guān)鍵參數(shù)估算模塊是利用動(dòng)力學(xué)模型、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型或估算算法對(duì)車輛無法直接觀測(cè)的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì);所述行駛環(huán)境狀態(tài)觀測(cè)模塊主要是利用智駕系統(tǒng)輸入的感知信息和底盤估計(jì)的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)車輛所處道路環(huán)境以及周圍障礙物信息進(jìn)行觀測(cè);所述駕駛員狀態(tài)觀測(cè)模塊是利用監(jiān)測(cè)到的駕駛員狀態(tài)信息來判斷駕駛員的疲勞程度以及駕駛員專注度,并根據(jù)駕駛員操縱指令進(jìn)行駕駛員意圖識(shí)別;所述底盤健康狀態(tài)評(píng)估模塊是基于底盤關(guān)鍵零部件運(yùn)行時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù),通過搭建底盤健康度評(píng)估模型來對(duì)底盤各部件的健康程度和可執(zhí)行能力進(jìn)行評(píng)估;所述底盤故障診斷模塊是綜合底盤健康程度以及底盤各執(zhí)行器反饋的故障信息來定位故障,并劃分故障等級(jí)、故障類型、故障部件的剩余能力以及處理建議。
5.如權(quán)利要求1所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述基礎(chǔ)輔助駕駛模塊根據(jù)輸入的車道線信息、自車定位信息以及周圍車輛信息來實(shí)現(xiàn)車道保持功能和自適應(yīng)巡航功能;所述最小風(fēng)險(xiǎn)控制模塊在智駕系統(tǒng)失效的情況下,利用感知信息和底盤狀態(tài)信息自主決策規(guī)劃出合理且安全的自車道停車軌跡或者靠邊停車軌跡,并利用軌跡跟蹤控制算法輸出控制指令;所述跨系統(tǒng)軌跡跟蹤控制模塊是用來響應(yīng)智駕系統(tǒng)下發(fā)的規(guī)劃軌跡,通過軌跡跟蹤控制算法輸出控制指令;所述控制模式切換模塊是基于當(dāng)前車輛狀態(tài)、道路環(huán)境、駕駛員狀態(tài)、各模式控制指令以及各模式請(qǐng)求來決定優(yōu)先響應(yīng)的控制指令,根據(jù)控制權(quán)優(yōu)先級(jí)以及控制模式條件對(duì)控制指令響應(yīng)順序進(jìn)行排列,輸出優(yōu)先響應(yīng)的控制指令。
6.如權(quán)利要求5所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述自車道停車會(huì)主動(dòng)根據(jù)自車道前方目標(biāo)信息規(guī)劃出避免碰撞且考慮舒適性的縱向軌跡;靠邊停車則會(huì)優(yōu)先判斷最右車道是否滿足停車條件,然后以最右車道中心線為參考線規(guī)劃出換道軌跡。
7.如權(quán)利要求5所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述控制模式包括自動(dòng)駕駛模式、輔助駕駛模式、應(yīng)急模式、云控模式和人工駕駛模式,模式切換邏輯為當(dāng)自動(dòng)駕駛條件滿足時(shí),根據(jù)智駕域控制器是否失效來決定執(zhí)行應(yīng)急控制指令還是自動(dòng)駕駛控制指令;當(dāng)自動(dòng)駕駛條件不滿足時(shí),根據(jù)輔助駕駛條件是否滿足來決定是執(zhí)行輔助駕駛控制指令還是人工駕駛控制指令;無論當(dāng)前處于何種模式下,當(dāng)駕駛員接管時(shí)都需要優(yōu)先響應(yīng)人工駕駛控制指令。
8.如權(quán)利要求1所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述綜合運(yùn)動(dòng)控制層包括底盤多維動(dòng)力學(xué)參考模型模塊、運(yùn)動(dòng)跟蹤控制模塊、失效重構(gòu)控制模塊以及最優(yōu)控制分配模塊,所述底盤多維動(dòng)力學(xué)參考模型模塊用來獲得車輛底盤橫縱垂三個(gè)維度的動(dòng)力學(xué)參考模型,用于運(yùn)動(dòng)跟蹤控制和失效重構(gòu)控制;所述運(yùn)動(dòng)跟蹤控制模塊用來實(shí)現(xiàn)側(cè)傾姿態(tài)跟蹤控制、縱向運(yùn)動(dòng)跟蹤控制、俯仰姿態(tài)跟蹤控制和橫擺穩(wěn)定跟蹤控制,借助最優(yōu)控制算法尋求最優(yōu)的力矩分配,獲得線控轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、線控制動(dòng)控制系統(tǒng)、主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)以及線控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制指令;所述失效重構(gòu)控制模塊用來識(shí)別故障機(jī)構(gòu),并將根據(jù)失效重構(gòu)策略獲得的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的能力范圍約束用于最優(yōu)控制分配的約束條件;最優(yōu)控制分配模塊是綜合考慮失效重構(gòu)控制模塊下發(fā)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)約束條件和需求力矩來完成制動(dòng)力矩分配、驅(qū)動(dòng)力分配、橫擺力矩分配、抗俯仰力矩分配和抗側(cè)傾力矩分配。
9.如權(quán)利要求1所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述綜合運(yùn)動(dòng)控制層包括底盤多維動(dòng)力學(xué)參考模型、協(xié)同控制模塊以及失效重構(gòu)控制模塊,其中,協(xié)同控制模塊可直接根據(jù)底盤多維動(dòng)力學(xué)參考模型輸出的需求車輛狀態(tài),以當(dāng)前車輛狀態(tài)與需求狀態(tài)的偏差作為優(yōu)化目標(biāo)搭建優(yōu)化問題,以失效重構(gòu)控制模塊下發(fā)的約束條件作為控制量約束,接收狀態(tài)信息評(píng)估模塊下發(fā)的車輛性能評(píng)估結(jié)果作為協(xié)同控制觸發(fā)信號(hào),最后通過求解目標(biāo)優(yōu)化問題實(shí)現(xiàn)底盤各線控系統(tǒng)控制量的全局最優(yōu)分配。
10.如權(quán)利要求1所述的一種智能線控底盤綜合控制平臺(tái),其特征在于:所述線控執(zhí)行層包括線控制動(dòng)控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)、線控轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)、主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)和線控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述線控制動(dòng)控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來響應(yīng)制動(dòng)力請(qǐng)求;線控轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來響應(yīng)車輪轉(zhuǎn)角請(qǐng)求;所述線控懸架控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來響應(yīng)垂向力請(qǐng)求;所述線控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)驅(qū)動(dòng)力請(qǐng)求和制動(dòng)力請(qǐng)求。