本发明涉及车辆路径跟踪协调控制，更具体的，涉及：1、基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法(简称为ngcc)；2、基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制系统。
背景技术：
1、近年来，智能车辆技术被认为是改善道路交通安全的有效途径。路径跟踪控制作为智能车辆的关键技术之一，一直是众学者和行业关注的重点。
2、对期望路径的准确跟踪通常由转向控制来完成，但在转向控制中，跟踪精度和横向稳定性两个性能要求往往存在一定的矛盾关系。同时，在面对大曲率、低附着等路径时，车辆的横摆稳定性要求高，轮胎侧向受力会呈现高度非线性，其部分参数也会发生变化，此时仅考虑转向控制可能会出现转向系统执行功能不足的现象，致使被控车辆路径跟踪性能的提升受到限制。也就是说，目前仅采用转向控制的方法对车辆路径跟踪性能改善是有限的。
3、对此，发明人考虑引入附加横摆力矩作为路径跟踪控制的辅助手段，因为它不受轮胎侧向力约束，能够基于转向角信息通过差动制动向左右两侧车轮施加不同的制动力来调整偏航运动，进而有效补偿转向控制的功能不足，也能够在一定程度上缓解路径跟踪精度和稳定性两大控制性能需求间的冲突关系。但是在底盘协调控制中，差动制动长时间工作会影响车辆的速度和乘坐体验感，且在车辆处于稳定状态时实施的必要性不高，因此横摆力矩控制介入/退出时机的确定尤为重要，而目前关于此方面的相关研究匮乏。
4、另外，目前已研发了丰富的横向控制算法策略，常用有经典pid控制、最优控制、滑模控制、鲁棒控制和模型预测控制(model predictive control,简称为mpc)等。现有大多基于线性轮胎模型设计路径跟踪控制器，但其轮胎侧偏小角度假设在复杂路况下不适用，而直接采用非线性轮胎模型又会大大增加控制器求解负担。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对现有方法缺少对横摆力矩控制进行介入/退出控制的问题，提供了基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法、系统。
2、本发明采用以下技术方案实现：
3、第一方面，本发明公开了一种基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，包括以下步骤：
4、获取目标车辆的当前行驶参数；
5、依据当前行驶参数得到目标车辆在预设的β-ω相平面中的当前位置，并按照预设控制规则进行控制；
6、其中，β表示质心侧偏角，ω表示横摆角速度；预设的β-ω相平面分为稳定域和不稳定域；稳定域为预设的平行四边形包络区域；稳定域对应的斜坐标系具有横轴κ1、纵轴κ2，κ1与稳定域横向边界平行，κ2与稳定域纵向边界平行；稳定域的各顶点为稳定临界点；不稳定域为预设的β-ω相平面排除稳定域后的其余区域；
7、其中，预设控制规则包括：
8、若目标车辆处于稳定域，基于纳什博弈算法、按照预设权重组一计算前轮转向的最优控制量横摆力矩的最优控制量δm*，并输出控制；
9、若目标车辆处于不稳定域，基于纳什博弈算法、按照预设权重组二计算前轮转向的最优控制量横摆力矩的最优控制量δm*，并输出控制；
10、其中，将前轮转向作为第一个博弈者、横摆力矩作为第二个博弈者；
11、预设权重组一为[r1,r2]＝[100,inf]；r1表示第一个博弈者的控制权重，r2表示第二个博弈者的控制权重；inf表示无限大；
12、预设权重组二为k1表示常系数，0＜k1＜30；k2表示调节系数，k2＞0；h1表示状态系数一，dsta1表示稳定临界点到κ1的垂直距离，dnow1表示目标车辆在预设的β-ω相平面中的当前位置到κ1的垂直距离；h2表示状态系数二，dsta2表示稳定临界点到κ2的垂直距离，dnow2表示目标车辆在预设的β-ω相平面中的当前位置到κ2的垂直距离。
13、该种基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法实现根据本公开的实施例的方法或过程。
14、第二方面，本发明公开了一种基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制系统，其使用了第一方面公开的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法。
15、基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制系统包括：状态获取模块、协调控制模块。
16、状态获取模块用于获取目标车辆的当前行驶参数。协调控制模块用于依据当前行驶参数得到目标车辆在预设的β-ω相平面中的当前位置，并按照预设控制规则进行控制。
17、该种基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制系统实现根据本公开的实施例的方法或过程。
18、与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：
19、1，本发明为了应对不同的工况需求，基于β-ω相平面划分出稳定域和不稳定域，并对目标车辆进行稳定性判别，进而执行相应的控制策略，这样提升了差动制动的介入精准度；而且在具体控制时引入了控制权重实现自适应调整，加强了控制量输出对工况变化的适应能力。
20、2，本发明基于目标车辆的动力学修正模型，采用纳什博弈算法系统建模，以描述前轮转向与横摆力矩同时施加于目标车辆时的交互关系，进而求解得到前轮转向和横摆力矩最优控制量；相较于模型预测的方式，本发明具有更佳的路径跟踪综合协调控制性能。
21、3，本发明还通过容积卡尔曼滤波算法进行轮胎侧向受力实时估计，从而实现侧偏刚度自修正，构建出了更加合理的目标车辆的动力学修正模型，以提高协调控制的鲁棒性和适应性。
1.一种基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，其特征在于，目标车辆的当前行驶参数包括：当前质心侧偏角、当前横摆角速度、当前行驶工况、前轮侧向力最大值、后轮侧向力最大值、当前纵向车速、目标车辆的质量。
3.根据权利要求2所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，其特征在于，所述稳定域的纵向边界为：
4.根据权利要求1所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，其特征在于，当dnow1≤dsta1且dnow2≤dsta2，则目标车辆处于稳定域；
5.根据权利要求1所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，其特征在于，δm*的计算方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，目标车辆的动力学修正模型表达式为：
7.根据权利要求6所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，其特征在于，目标车辆的动力学修正模型的构建方法包括：
8.根据权利要求7所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，其特征在于，s11中，目标车辆的动力学原始模型的构建方法包括：
9.根据权利要求5所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法，其特征在于，δm*的求解方法包括：
10.一种基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制系统，其特征在于，其使用了如权利要求1-9中任一项所述的基于车辆稳定性判别的车辆路径跟踪协调控制方法；
