УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2010 года по МПК B60W10/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к технике управления колесными транспортными средствами. Предложенное устройство снабжено средством определения движения модели транспортного средства для определения движения транспортного средства на модели транспортного средства, демонстрирующей динамические характеристики транспортного средства, на основе регулируемых параметров привода типа угла поворота, регулируемого водителем. Имеются также средство управления реакцией на погрешность параметра состояния с целью определения входных сигналов управления для средства управления исполнительным механизмом реального транспортного средства и средство определения движения модели транспортного средства согласно закону обратной связи на основе разности между параметром состояния движения модели транспортного средства и параметром состояния движения реального транспортного средства. На основе погрешности параметра состояния осуществляется управление не только движением реального транспортного средства, но и движением модели транспортного средства, что позволяет повысить устойчивость к нарушениям или изменениям режима работы при осуществлении управления работой исполнительного механизма, подходящего для режима работы реального транспортного средства в максимально возможной степени. 17 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Устройство управления для транспортного средства, снабженное средством вывода регулируемого параметра привода для вывода регулируемого параметра привода, показывающего состояние управления приводом транспортного средства, управляемого водителем транспортного средства, имеющего множество колес, устройством исполнительного механизма, установленным в транспортном средстве с возможностью выполнения управления определенным движением транспортного средства, и средством управления устройством исполнительного механизма для управления работой устройства исполнительного механизма, содержащее
средство выявления реального параметра состояния для измерения или оценки реального параметра состояния, являющегося определенным параметром состояния, связанным с реальным движением транспортного средства,
средство определения движения модели транспортного средства для определения движения модели транспортного средства, являющегося движением транспортного средства на первой модели транспортного средства, выражающей динамические характеристики транспортного средства, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода, и
средство управления реакцией на погрешность параметра состояния для определения входного сигнала управления исполнительным механизмом реального транспортного средства для управления устройством исполнительного механизма реального транспортного средства и входного сигнала управления моделью транспортного средства для управления движением модели транспортного средства согласно закону управления с обратной связью на основе первой погрешности параметра состояния, являющейся разностью между реальным параметром состояния, полученным путем измерения или оценки, и параметром состояния модели, являющимся определенным параметром состояния, связанным с движением модели транспортного средства,
причем средство управления устройством исполнительного механизма содержит средство для управления устройством исполнительного механизма на основе, по меньшей мере, входного сигнала управления исполнительным механизмом реального транспортного средства, и
средство определения движения модели транспортного средства содержит средство для определения движения модели транспортного средства на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода и входного сигнала управления моделью транспортного средства.

2. Устройство управления для транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что входной сигнал управления моделью транспортного средства представляет собой предполагаемую внешнюю силу, прикладываемую к транспортному средству на первой модели транспортного средства.

3. Устройство управления для транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что входной сигнал управления моделью транспортного средства содержит регулируемый параметр устройства исполнительного механизма на первой модели транспортного средства.

4. Устройство управления для транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что средство управления устройством исполнительного механизма содержит средство для определения основного входного сигнала управления реальным транспортным средством, являющегося основным значением входного сигнала управления, определяющего работу устройства исполнительного механизма, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода,
входной сигнал управления исполнительным механизмом реального транспортного средства содержит величину коррекции для коррекции основного входного сигнала управления реальным транспортным средством, и
средство управления устройством исполнительного механизма управляет устройством исполнительного механизма на основе входного сигнала управления, полученного путем коррекции требуемого основного входного сигнала управления реальным транспортным средством с помощью входного сигнала управления исполнительным механизмом реального транспортного средства.

5. Устройство управления для транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что средство управления устройством исполнительного механизма содержит средство для определения основного целевого параметра силы реакции поверхности дороги, определяющего основное целевое значение силы реакции поверхности дороги, прикладываемой к транспортному средству, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода,
входной сигнал управления исполнительным механизмом реального транспортного средства содержит параметр коррекции для коррекции основного целевого параметра силы реакции поверхности дороги, и
средство управления устройством исполнительного механизма управляет устройством исполнительного механизма на основе целевого значения силы реакции поверхности дороги, определяемой скорректированным параметром, полученным путем коррекции определенного основного целевого параметра силы реакции поверхности дороги с помощью параметра коррекции.

6. Устройство управления для транспортного средства по п.4, отличающееся тем, что средство определения движения модели транспортного средства содержит средство для определения основного входного сигнала управления моделью, являющегося основным значением входного сигнала управления, определяющего работу устройства исполнительного механизма на первой модели транспортного средства, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода,
входной сигнал управления моделью транспортного средства содержит величину коррекции для коррекции основного входного сигнала управления моделью,
средство определения движения модели транспортного средства содержит средство для определения движения модели транспортного средства путем приведения в действие устройства исполнительного механизма на первой модели транспортного средства на основе регулируемого параметра, полученного путем коррекции требуемого основного входного сигнала управления моделью с помощью входного сигнала управления моделью транспортного средства, и
основной входной сигнал управления моделью совпадает с основным входным сигналом управления реальным транспортным средством.

7. Устройство управления для транспортного средства по п.5, отличающееся тем, что входной сигнал управления моделью транспортного средства содержит предполагаемую внешнюю силу, прикладываемую к транспортному средству на первой модели транспортного средства,
средство определения движения модели транспортного средства содержит средство для определения параметра силы реакции поверхности дороги на модели, определяющего силу реакции поверхности дороги, прикладываемую к транспортному средству на первой модели транспортного средства, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода, и средство для определения движения первой модели транспортного средства путем приложения, по меньшей мере, силы реакции поверхности дороги, определяемой с помощью требуемого параметра силы реакции поверхности дороги на модели, и предполагаемой внешней силы, являющейся входным сигналом управления моделью транспортного средства, к транспортному средству на первой модели транспортного средства, и
сила реакции поверхности дороги, определяемая с помощью параметра силы реакции поверхности дороги на модели, совпадает с основным целевым значением силы реакции поверхности дороги, определяемой с помощью основного целевого параметра силы реакции поверхности дороги.

8. Устройство управления для транспортного средства по п.5, отличающееся тем, что средство управления реакцией на погрешность параметра состояния содержит средство для задания допустимого диапазона силы реакции поверхности дороги и определяет входной сигнал управления исполнительным механизмом, служащий в качестве параметра коррекции, обеспечивающей выполнение условия допустимого диапазона, при котором целевое значение силы реакции поверхности дороги, определяемой скорректированным параметром, полученным путем коррекции основного целевого значения силы реакции поверхности дороги, определяемой с помощью требуемого основного целевого параметра силы реакции поверхности дороги, с помощью параметра коррекции, находится в пределах допустимого диапазона.

9. Устройство управления для транспортного средства по п.8, отличающееся тем, что параметр коррекции содержит параметр, определяющий величину коррекции силы реакции поверхности дороги, действующей на каждое из колес транспортного средства,
основной целевой параметр силы реакции поверхности дороги содержит параметр, определяющий основное целевое значение силы реакции поверхности дороги, действующей на каждое колесо, и
допустимый диапазон содержит допустимый диапазон силы реакции поверхности дороги, действующей на каждое из колес.

10. Устройство управления для транспортного средства по п.9, отличающееся тем, что средство управления реакцией на погрешность параметра состояния содержит средство для определения величины компенсации на устранение погрешности, являющейся внешней силой, прикладываемой к транспортному средству для приближения первой погрешности параметра состояния к 0, на основе первой погрешности параметра состояния, и определяет параметр коррекции, обеспечивающей приближение результирующей величины коррекции сил реакции поверхности дороги, действующих на отдельные колеса, определяемых с помощью параметров коррекции, к величине компенсации на устранение погрешности, при выполнении условия допустимого диапазона.

11. Устройство управления для транспортного средства по п.10, отличающееся тем, что входной сигнал управления моделью транспортного средства содержит предполагаемую внешнюю силу, прикладываемую к транспортному средству на первой модели транспортного средства, и средство управления реакцией на погрешность параметра состояния содержит средство для определения предполагаемой внешней силы в качестве входного сигнала управления моделью транспортного средства на основе разности между результирующей величиной коррекции сил реакции поверхности дороги и величиной компенсации на устранение погрешности.

12. Устройство управления для транспортного средства по п.10, отличающееся тем, что входной сигнал управления моделью транспортного средства содержит регулируемый параметр устройства исполнительного механизма на первой модели транспортного средства, и средство управления реакцией на погрешность параметра состояния содержит средство для определения регулируемого параметра в качестве входного сигнала управления моделью транспортного средства на основе разности между результирующей величиной коррекции сил реакции поверхности дороги и величиной компенсации на устранение погрешности.

13. Устройство управления для транспортного средства по п.4, отличающееся тем, что содержит средство определения будущего регулируемого параметра привода для определения будущего регулируемого параметра привода, являющегося регулируемым параметром привода в течение определенного периода, включающего в себя период до истечения определенного времени от текущего момента времени, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода до текущего момента времени, и средство прогнозирования будущего режима работы транспортного средства для прогнозирования будущего режима работы первой модели транспортного средства на основе, по меньшей мере, будущего регулируемого параметра привода при использовании самого последнего значения параметра состояния первой модели транспортного средства в качестве исходной точки,
причем средство управления устройства исполнительного механизма определяет основной входной сигнал управления реальным транспортным средством на основе будущего режима работы первой модели транспортного средства.

14. Устройство управления для транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что содержит
средство определения будущего регулируемого параметра привода для определения будущего регулируемого параметра привода, являющегося регулируемым параметром привода в течение определенного периода, включающего в себя период до истечения определенного времени от текущего момента времени, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода до текущего момента времени, и
средство прогнозирования будущего режима работы транспортного средства для прогнозирования будущих режимов работы первой модели транспортного средства и третьей модели транспортного средства при определении входного сигнала управления, являющегося входным сигналом управления, определяющим работу устройства исполнительного механизма на третьей модели транспортного средства на основе, по меньшей мере, разности между параметром состояния второй модели транспортного средства и параметром состояния третьей модели транспортного средства и будущего регулируемого параметра привода в каждый момент времени до истечения определенного времени от текущего момента времени при использовании самого последнего значения параметра состояния первой модели транспортного средства в качестве исходной точки параметра состояния второй модели транспортного средства, которая представляет динамические характеристики транспортного средства, и самого последнего значения реального параметра состояния транспортного средства в качестве исходной точки параметра состояния третьей модели транспортного средства, которая представляет динамические характеристики транспортного средства,
причем средство управления устройством исполнительного механизма определяет входной сигнал управления исполнительным механизмом реального транспортного средства на основе, по меньшей мере, будущего режима работы третьей модели транспортного средства.

15. Устройство управления для транспортного средства по п.4, отличающееся тем, что содержит
средство определения будущего регулируемого параметра привода для определения будущего регулируемого параметра привода, являющегося регулируемым параметром привода в течение определенного периода, включающего в себя период до истечения определенного времени от текущего момента времени, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода до текущего момента времени,
средство определения параметра состояния эталонного движения для последовательного определения параметра состояния эталонного движения, за которым первая модель транспортного средства должна следовать, с помощью эталонной модели динамических характеристик, представляющей динамические характеристики транспортного средства, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода, и
средство прогнозирования будущего режима работы транспортного средства для прогнозирования будущих режимов работы второй модели транспортного средства и третьей модели транспортного средства при определении входного сигнала управления моделью, являющегося входным сигналом управления, определяющим работу устройства исполнительного механизма на третьей модели транспортного средства, на основе, по меньшей мере, разности между параметром состояния второй модели транспортного средства и параметром состояния третьей модели транспортного средства и будущего регулируемого параметра привода в каждый момент времени до истечения определенного времени от текущего момента времени при использовании самого последнего значения параметра состояния эталонного движения в качестве исходной точки параметра состояния второй модели транспортного средства, которая представляет динамические характеристики транспортного средства, и самого последнего значения параметра состояния первой модели транспортного средства в качестве исходной точки параметра состояния третьей модели транспортного средства, которая представляет динамические характеристики транспортного средства,
причем средство управления устройством исполнительного механизма определяет основной входной сигнал управления реального транспортного средства на основе, по меньшей мере, будущего режима работы третьей модели транспортного средства.

16. Устройство управления для транспортного средства по п.15, отличающееся тем, что средство определения параметра состояния эталонного движения определяет новый параметр состояния эталонного движения на основе, по меньшей мере, разности между параметром состояния первой модели транспортного средства и параметром состояния эталонного движения и регулируемого параметра привода.

17. Устройство управления для транспортного средства по п.5, отличающееся тем, что содержит
средство определения эталонного движения для определения эталонного движения, являющегося эталонным движением по отношению к движению модели транспортного средства, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода, и
средство для определения величины компенсации на восстановление модели, являющейся внешней силой, прикладываемой к транспортному средству для приближения второй погрешности параметра состояния, являющейся разностью между определенным вторым параметром состояния, связанным с установленным эталонным движением, и определенным вторым параметром состояния, связанным с установленным движением первой модели транспортного средства, к 0, на основе второй погрешности параметра состояния,
причем средство для определения основного целевого параметра силы реакции поверхности дороги определяет основной целевой параметр силы реакции поверхности дороги на основе, по меньшей мере, величины компенсации на восстановление модели.

18. Устройство управления для транспортного средства по п.6, отличающееся тем, что содержит средство определения эталонного движения для определения эталонного движения, являющегося эталонным движением по отношению к движению модели транспортного средства, на основе, по меньшей мере, регулируемого параметра привода,
причем средство для определения основного входного сигнала управления моделью определяет основной входной сигнал управления моделью на основе, по меньшей мере, второй погрешности параметра состояния, являющейся разностью между определенным вторым параметром состояния, связанным с установленным эталонным движением, и определенным вторым параметром состояния, связанным с установленным движением первой модели транспортного средства, обеспечивающий приближение этой разности к 0.