CN110329347A - 一种基于驾驶员特性的转向控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于驾驶员特性的转向控制系统及其控制方法，系统包括信息采集模块、信息处理模块、驾驶员辨识模块、控制模块和匹配决策模块。控制模块中包含有主次两个H₂/H_∞混合控制器，由匹配决策模块根据从信息采集模块、信息处理模块、驾驶员辨识模块接收到的信号，得到当前车辆行驶状态和驾驶员特性，并为控制系统匹配相应的控制器去控制转向系统中的转向干预电机。能够在驾驶员特性变化的情况下，实现对驾驶员特性的鲁棒控制，保证转向系统经济性的同时提高了车辆的稳定性能。

Description

一种基于驾驶员特性的转向控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车转向系统控制技术领域，具体指代一种基于驾驶员特性的转向控制系统及其控制方法。

背景技术

汽车转向系统是指用来改变或保持汽车前进或倒退方向的一系列装置。汽车转向系统的具体作用就是保证汽车能够按照驾驶员的意愿改变当前的行驶方向，对汽车的行驶安全至关重要。

汽车转向系统主要包括机械转向系统、动力转向系统、主动转向系统和线控转向系统。其中机械转向系统是指以驾驶员的体力作为转向能源，所有传力件都是机械的转向系统；动力转向系统是指兼用驾驶员体力和助力装置动力为转向能源的转向系统；主动前轮转向是指保留了传统的转向助力功能，同时又可以在驾驶员输入的基础上对转向系统施加主动附加转角的转向系统；线控转向系统是指取消了方向盘与转向轮之间的机械连接，完全由电能实现转向，且彻底摆脱了传统转向系统所固有的限制的一种汽车转向系统。

目前，对于主动前轮转向技术的研究多集中于系统的控制方面，例如中国发明专利申请号为CN201910192051.1，专利名称为“一种基于车路协同的汽车主动转向控制系统及方法”中提出的一种基于车路协同的主动转向控制系统中考虑了不同路况车辆转向角的差异，可根据不同工况实时控制车辆转向角度，提升了汽车转向时的安全和可靠性；中国发明专利申请号为CN201710758036.0，专利名称为“一种基于可拓控制理论的智能车辆主动转向控制方法”中利用可拓控制理论，将矛盾问题转化为相容问题，扩大了控制范围，保证车辆主动转向时的快速响应和平稳转向；中国发明专利申请号为CN201711260555.X，专利名称为“一种电动汽车主动前轮转向系统复合控制策略”提出了基于扰动观测的终端滑模复合控制算法，进一步提高了系统稳定性和抗干扰能力。

此外，由于汽车是由驾驶员进行操纵的，因此单纯的对汽车进行开环研究很难评估汽车在驾驶员驾驶时的行驶稳定性及方向操纵性能；在研究汽车操纵稳定性的过程中需要将驾驶员考虑在整个系统中。

虽然目前在转向控制方面的研究并不在少数，但同时也可以发现在设计控制方法时很少有人会考虑驾驶员的时变性，只是单纯的用驾驶员模型构造人—车闭环系统去验证所设计的控制方法。但是事实证明驾驶员随着驾龄的增长对车辆的驾驶会越来越得心应手，且如果驾驶场景改变可能驾驶员不得不作出与原驾驶习惯不同的驾驶操作来保证行驶安全性，这些都会导致驾驶员的驾驶特性发生改变，使得之前的控制方法难以满足控制要求，造成交通事故的发生。由此可见，在设计控制系统的过程中，考虑驾驶员特性的时变性具有重要的现实意义。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于驾驶员特性的转向控制系统及其控制方法，以解决现有技术中驾驶员特性随驾龄增长或行驶工况突变发生改变，使得原有的控制器难以满足控制要求，导致汽车行驶稳定性低的问题；本发明通过在不同驾驶员特性情况下，结合当前车辆行驶状态，匹配相对应的控制器去控制转向系统中的转向干预电机，能够实现对不同驾驶员特性的鲁棒控制，保证转向系统经济性的同时提高了车辆的稳定性能。。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于驾驶员特性的转向控制系统，包括：信息采集模块、信息处理模块、驾驶员辨识模块、控制模块和匹配决策模块；

所述信息采集模块包括方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、质心侧偏角传感器、车速传感器、侧向加速度传感器、前轮转角传感器和转矩传感器；所述方向盘转角传感器用于接收驾驶员输入的转角信号；所述横摆角速度传感器用于测量车辆横摆角速度信号；所述转矩传感器用于测量来自路面的干扰力矩信号；所述前轮转角传感器用于测量前轮转角信号；所述质心侧偏角传感器、车速传感器和侧向加速度传感器分别用于测量车辆质心侧偏角信号、车速信号和侧向加速度信号；

所述信息处理模块包括转向传动比计算单元、稳态横摆角速度增益计算单元、侧向风干扰力矩估计单元和车辆位移计算单元；

所述转向传动比计算单元根据接收到的车速信号，计算当前车速下转向系统传动比；所述稳态横摆角速度增益计算单元根据接收到的车速信号和前轮转角信号，计算车辆稳态横摆角速度增益；所述侧向风干扰力矩估计单元根据接收到的车速信号、质心侧偏角信号、横摆角速度信号和侧向加速度信号，估计侧向风对车辆的作用力；所述车辆位移计算单元根据接收到的车速信号、质心侧偏角信号和横摆角速度信号，计算车辆横向位移和纵向位移；

所述驾驶员辨识模块根据接收到的车辆位移信号和方向盘转角信号，辨识出当前的驾驶员特性参数，并输出当前驾驶员的预瞄时间信号；

所述控制模块包括主控制器和次控制器；所述主、次控制器根据接收到的转向传动比信号、稳态横摆角速度增益信号、侧向风干扰信号、横摆角速度信号、方向盘转角信号和路面干扰力矩信号计算出所需控制量；

所述匹配决策模块根据接收到的驾驶员预瞄时间信号和方向盘转角信号，决策出当前车辆所需要的控制器，并输出所选择的控制器的控制量去控制转向干预电机，以提高车辆的行驶稳定性。

优选地，所述驾驶员特性参数包括驾驶员预瞄时间、驾驶员神经反应滞后时间和驾驶员操纵反应滞后时间。优选地，所述主、次控制器均为H₂/H_∞混合控制器，且次控制器较主控制器的区别为：次控制器增大了转向控制系统对H₂范数的要求值并调整了相应的加权函数。

优选地，所述控制模块中主、次控制器同时进行控制量计算过程，并将结果输入到匹配决策模块，由匹配决策模块决策出最终要输出的控制量。

优选地，所述转向干预电机为主动转向系统中的转角叠加电机或线控转向系统中的转向执行电机。

本发明的一种基于驾驶员特性的转向控制方法，基于上述系统，包括步骤如下：

(1)转向时，采集车辆的方向盘转角信号、横摆角速度信号、质心侧偏角信号、车速信号、侧向加速度信号、前轮转角信号和路面干扰信号；

(2)根据上述采集到的信号分别计算出当前车速下的转向传动比、稳态横摆角速度增益、侧向风作用力、汽车横向位移和纵向位移；

(3)根据上述方向盘转角信号、车辆横向位移信号和车辆纵向位移信号，利用辨识算法辨识出当前的驾驶员特性参数，并得到驾驶员预瞄时间信号；

(4)结合转向传动比信号和稳态横摆角速度增益信号计算出当前车辆行驶的理想横摆角速度，并与接收到的实际横摆角速度信号值进行作差运算，将得到的横摆角速度偏差分别经主、次H₂/H_∞混合控制器运算输出控制信号；

(5)结合上述步骤中得到的方向盘转角信号、驾驶员预瞄时间信号和控制信号，进行控制器的匹配决策，根据车辆当前行驶状态匹配相对应的控制器；并输出所匹配的控制器的控制量控制转向干预电机对转向进行直接干预，保证汽车在驾驶员特性变化下的行驶稳定性和安全性。

优选地，所述转向控制方法还包括：当方向盘转角绝对值大于0时，启动匹配决策；当方向盘角速度的绝对值小于15rad/s或驾驶员预瞄时间大于0.6s时，将控制器切换为主控制器，输出主控制器的控制量；当方向盘角速度的绝对值大于15rad/s或驾驶员预瞄时间小于0.6s时，将控制器切换为次控制器，输出次控制器的控制量。

优选地，所述步骤(2)中转向传动比计算所用公式为：

式中，i为传动比；i_max为最大传动比，取24；i_min为最小传动比，取10；e为欧拉常数；u为汽车车速。

优选地，所述步骤(4)的H₂/H_∞混合控制器具体包括：w表示干扰输入，w＝[θ_w d_rF_yw]^T；θ_w、d_r、F_yw为转向系统的干扰输入，分别为方向盘转角、路面干扰力矩、侧向风干扰，T为矩阵转置符号；W_d(s)＝[W_d1(s) W_d2(s) W_d3(s)]为干扰输入的加权函数矩阵，W_d1(s)、W_d2(s)和W_d3(s)分别为θ_w、d_r和F_yw到横摆角速度ω_r的加权函数；G(s)为控制对象；α^-1(s)为为了消除稳态误差而设置的积分器， 为控制器，使闭环转向控制系统内部稳定；

z₁，z₂和z₃为转向控制系统的三个控制输出；其中z₁为转向控制系统理想的横摆角速度与实际的横摆角速度之差，表示转向控制系统对理想横摆角速度的跟踪性能和抗干扰性能；z₂表示转向控制系统的噪声抑制性能和鲁棒稳定性；z₃表示控制器输出的大小；W₁，W₂，W₃分别为z₁，z₂和z₃的加权函数；要求控制器需满足：

Minimize:||W₃(s)K(s)S(s)||₂

Subject to:

式中，K(s)为控制器；S(s)为灵敏度函数，也是干扰输入到控制误差的闭环传递函数；T(s)为补灵敏度函数，也是干扰输入到控制性能传递函数。

本发明的有益效果：

本发明采用多控制器联合对主动前轮转向系统进行控制，能够在提高车辆转向稳定性的同时保证转向系统的经济性。

本发明与现有的主动前轮转向控制方法相比，所提出的控制方法将驾驶员特性对控制系统的影响考虑到控制器设计过程中，在不同的驾驶员驾驶时，实时对当前驾驶情况匹配相对应的控制器。能够消除驾驶员特性变化对控制系统的影响，大大提高了车辆的转向稳定性。

本发明所提出的系统能够应用在多种转向系统上，如主动转向系统和线控转向系统，具有很高的市场价值和实用意义。

附图说明

图1为主动前轮转向系统结构原理图；

图2为本发明控制系统的原理框图；

图3为本发明控制方法流程图；

图4为H₂/H_∞控制原理框图；

图中，1-方向盘，2-方向盘转角传感器，3-转向轴，4-上排齿圈，5-上排太阳轮，6-上排行星轮，7-公用行星架，8-蜗轮蜗杆减速器，9-下排行星轮，10-下排太阳轮，11-转角电机，12-下排太阳轮输出轴，13-助力电机，14-蜗轮蜗杆减速器，15-车轮，16-转向节，17-转矩传感器，18-转向横拉杆，19、20-齿轮齿条转向器，21-下排齿圈，22-转矩传感器，23-电机控制信号，24-电机控制信号，25-转矩信号，26-方向盘转角信号，27-车速信号，28-横摆角速度信号，29-质心侧偏角信号，30-路面干扰信号，31-侧向风干扰信号，32-前轮转角信号，33-侧向加速度信号。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1所示为主动前轮转向系统结构图，图中机械结构连接关系为：

图中转向轴3的输入端与方向盘1的输出端相连，输出端与行星齿轮系中的上排太阳轮5的输入端相连；上排行星轮6的输入端与上排太阳轮5的输出端相连，输出端与上排齿圈4的输入端相连；公用行星架7的输入端与上排行星轮6的输出端相连，输出端与下排行星轮9的输入端相连；下排齿圈20的输入端与蜗轮蜗杆减速器14的输出端相连，输出端与下排行星齿轮9的输入端相连；蜗轮蜗杆减速器14的输入端与转角电机11的输出端相连；下排太阳轮10的输入端与下排行星轮9的输出端相连，输出端与齿轮齿条转向器19、20的输入相连；蜗轮蜗杆减速器8的输入端与助力电机13的输出端相连，输出端与下排太阳轮输出轴12相连；转向节16的输入端与齿轮齿条转向器19、20的输出端相连，输出端与车轮15相连。

参照图2所示，本发明的一种基于驾驶员特性的转向控制系统(即图1中的ECU)，其应用于上述主动前轮转向系统中(于其他示例中，还可应用于线控转向系统)，包括：信息采集模块34、信息处理模块35、驾驶员辨识模块36、控制模块37和匹配决策模块38；

所述信息采集模块34包括方向盘转角传感器2、横摆角速度传感器、质心侧偏角传感器、车速传感器、侧向加速度传感器、前轮转角传感器和转矩传感器17；所述方向盘转角传感器安装在方向盘1上，用于接收驾驶员输入的方向盘转角信号26；所述横摆角速度传感器安装在车辆扶手箱下部中央位置，用于测量汽车横摆角速度信号28；所述转矩传感器17安装在转向横拉杆18上，用于测量来自路面的干扰力矩信号30；所述前轮转角传感器安装在车轮15的轮毂处，用于测量前轮转角信号32；所述质心侧偏角传感器、车速传感器和侧向加速度传感器分别安装在车辆的其他部位，用于测量车辆质心侧偏角信号29、车速信号27和侧向加速度信号33。

所述信息处理模块35包括转向传动比计算单元、稳态横摆角速度增益计算单元、侧向风干扰力矩估计单元和车辆位移计算单元；

所述转向传动比计算单元输入端与车速传感器的输出端电气相连，计算当前车速下转向系统传动比；所述稳态横摆角速度增益计算单元的输入端与车速传感器和前轮转角传感器的输出端电气相连，计算车辆稳态横摆角速度增益；所述侧向风干扰力矩估计单元的输入端与横摆角速度传感器、质心侧偏角传感器、车速传感器和侧向加速度传感器的输出端电气相连，估计侧向风对车辆的作用力；所述车辆位移计算单元的输入端与横摆角速度传感器、质心侧偏角传感器和车速传感器的输出端电气相连，计算车辆横向位移和纵向位移。

所述驾驶员辨识模块36的输入端分别与信息处理模块35和方向盘转角传感器2的输出端电气相连，根据接收到的车辆位移信号和方向盘转角信号26，辨识出对应的驾驶员特性参数，输出当前驾驶员的预瞄时间信号。

所述控制模块37包括主控制器和次控制器；所述主次控制器的输入端均与所述的信息处理模块35、横摆角速度传感器、方向盘转角传感器2、转矩传感器22的输出端电气相连，根据接收到的转向传动比信号、稳态横摆角速度增益信号、侧向风干扰信号31、横摆角速度信号28、方向盘转角信号26和路面干扰信号30计算出所需控制量。

所述匹配决策模块38的输入端与所述的驾驶员辨识模块36、所述控制模块37和方向盘转角传感器2的输出端电气相连，根据接收到的驾驶员预瞄时间信号和方向盘转角信号26，决策出当前车辆所需要的控制器，并输出所选择的控制器的控制量去控制转角电机11，以提高车辆的行驶稳定性。

其中，所述驾驶员特性参数包括驾驶员预瞄时间、驾驶员神经反应滞后时间和驾驶员操纵反应滞后时间

其中，所述控制模块中主、次控制器同时进行控制量计算过程，并将结果输入到匹配决策模块，由匹配决策模块决策出最终要输出的控制量。其中，所述主、次控制器均为H₂/H_∞混合控制器，且次控制器较主控制器的区别为：次控制器增大了转向控制系统对H₂范数的要求值并调整了相应的加权函数。

参照图3所示，本发明的一种基于驾驶员特性的转向控制方法，基于上述系统，包括步骤如下：

(1)驾驶员通过方向盘输入方向盘转角进行转向操作，并依次通过转向轴、上排太阳轮、上排行星轮、公用行星架、下排行星轮、下排太阳轮、下排太阳轮输出轴、齿轮齿条减速器、转向横拉杆、转向节传递到车轮，车轮产生相应的前轮转角来改变车辆的行驶方向。在这个过程中，转角电机通过蜗轮蜗杆减速器、下排齿圈叠加转角到下排行星轮，与驾驶员输入转角经叠加后由下排太阳轮输出轴输出叠加后的转向角；

在转向过程中，信息采集模块采集此时车辆的方向盘转角信号、横摆角速度信号、质心侧偏角信号、车速信号、侧向加速度信号、前轮转角信号和路面干扰信号，并将采集到的信号传输到信息处理模块、驾驶员辨识模块、控制模块和匹配决策模块。

(2)信息处理模块接收来自信息采集模块的车速信号、前轮转角信号、横摆角速度信号、质心侧偏角信号和侧向加速度信号；根据接收到的信号分别计算出当前车速下的转向传动比、稳态横摆角速度增益、侧向风作用力、汽车横向位移和纵向位移，并将信号传输到驾驶员辨识模块、控制模块和匹配决策模块。

(3)驾驶员辨识模块接收来自信息采集模块和信息处理模块的方向盘转角信号、车辆横向位移信号和车辆纵向位移信号，利用辨识算法辨识出当前的驾驶员特性参数，并将驾驶员预瞄时间信号传输到匹配决策模块。

(4)控制模块接收来自信息采集模块和信息处理模块的方向盘转角信号、侧向风干扰信号、路面干扰信号、转向传动比信号、稳态横摆角速度增益信号和横摆角速度信号，结合转向传动比信号和稳态横摆角速度增益信号计算出当前车辆行驶的理想横摆角速度，并与接收到的横摆角速度信号值进行作差运算，将得到的横摆角速度偏差分别经主次H₂/H_∞混合控制器运算输出控制信号到匹配决策模块。

(5)匹配决策模块接收来自信息采集模块、驾驶员辨识模块和控制模块输出的方向盘转角信号、驾驶员预瞄时间信号和控制信号，将方向盘转角信号进行绝对值处理及微分处理，得到方向盘转角绝对值和方向盘角速度，再将方向盘角速度进行绝对值处理，并结合所接收到的信号对汽车当前行驶状态匹配相对应的控制器，并输出所匹配的控制器的控制量控制转角电机对转向进行直接干预。保证在驾驶员特性变化时的汽车的行驶稳定性。

当方向盘的转角绝对值大于0时，启动匹配决策模块；当方向盘的角速度的绝对值小于15rad/s或驾驶员预瞄时间大于0.6s时，匹配决策模块将控制器切换为主控制器，输出主控制器的控制量；当方向盘的角速度的绝对值大于15rad/s或驾驶员预瞄时间小于0.6s时，匹配决策模块将控制器切换为次控制器，输出次控制器的控制量。经匹配控制后的车辆能够适应不同特性的驾驶员，实现对驾驶员特性的鲁棒控制，保证在驾驶员特性变化时保证车辆的行驶稳定性和系统经济性。

所述步骤(2)中转向传动比计算所用公式为：

式中，i为传动比；i_max为最大传动比，取24；i_min为最小传动比，取10；e为欧拉常数；u为汽车车速。

参照图4所示，所述步骤(4)的H₂/H_∞混合控制器具体包括：w表示干扰输入，w＝[θ_wd_r F_yw]^T；θ_w、d_r、F_yw为转向系统的干扰输入，分别为方向盘转角、路面干扰力矩、侧向风干扰；T为矩阵转置符号；W_d(s)＝[W_d1(s) W_d2(s) W_d3(s)]为干扰输入的加权函数矩阵，W_d1(s)、W_d2(s)和W_d3(s)分别为θ_w、d_r和F_yw到横摆角速度ω_r的加权函数；G(s)为控制对象；α^-1(s)为为了消除稳态误差而设置的积分器， 为控制器，使闭环转向控制系统内部稳定；

z₁，z₂和z₃为转向控制系统的三个控制输出；其中z₁为转向控制系统理想的横摆角速度与实际的横摆角速度之差，表示转向控制系统对理想横摆角速度的跟踪性能和抗干扰性能；z₂表示转向控制系统的噪声抑制性能和鲁棒稳定性；z₃表示控制器输出的大小；W₁，W₂，W₃分别为z₁，z₂和z₃的加权函数；要求控制器需满足：

Minimize:||W₃(s)K(s)S(s)||₂

Subject to:

式中，K(s)为控制器；S(s)为灵敏度函数，也是干扰输入到控制误差的闭环传递函数；T(s)为补灵敏度函数，也是干扰输入到控制性能传递函数。

主动前轮转向闭环控制系统可表示为下式：

最终的控制器为：

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于驾驶员特性的转向控制系统，其特征在于，包括：信息采集模块、信息处理模块、驾驶员辨识模块、控制模块和匹配决策模块；

所述信息采集模块包括方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、质心侧偏角传感器、车速传感器、侧向加速度传感器、前轮转角传感器和转矩传感器；所述方向盘转角传感器用于接收驾驶员输入的转角信号；所述横摆角速度传感器用于测量车辆横摆角速度信号；所述转矩传感器用于测量来自路面的干扰力矩信号；所述前轮转角传感器用于测量前轮转角信号；所述质心侧偏角传感器、车速传感器和侧向加速度传感器分别用于测量车辆质心侧偏角信号、车速信号和侧向加速度信号；

所述信息处理模块包括转向传动比计算单元、稳态横摆角速度增益计算单元、侧向风干扰力矩估计单元和车辆位移计算单元；

所述转向传动比计算单元根据接收到的车速信号，计算当前车速下转向系统传动比；所述稳态横摆角速度增益计算单元根据接收到的车速信号和前轮转角信号，计算车辆稳态横摆角速度增益；所述侧向风干扰力矩估计单元根据接收到的车速信号、质心侧偏角信号、横摆角速度信号和侧向加速度信号，估计侧向风对车辆的作用力；所述车辆位移计算单元根据接收到的车速信号、质心侧偏角信号和横摆角速度信号，计算车辆横向位移和纵向位移；

所述驾驶员辨识模块根据接收到的车辆位移信号和方向盘转角信号，辨识出当前的驾驶员特性参数，并输出当前驾驶员的预瞄时间信号；

所述控制模块包括主控制器和次控制器；所述主、次控制器根据接收到的转向传动比信号、稳态横摆角速度增益信号、侧向风干扰信号、横摆角速度信号、方向盘转角信号和路面干扰力矩信号计算出所需控制量；

所述匹配决策模块根据接收到的驾驶员预瞄时间信号和方向盘转角信号，决策出当前车辆所需要的控制器，并输出所选择的控制器的控制量去控制转向干预电机，以提高车辆的行驶稳定性。

2.根据权利要求1所述的基于驾驶员特性的转向控制系统，其特征在于，所述驾驶员特性参数包括驾驶员预瞄时间、驾驶员神经反应滞后时间和驾驶员操纵反应滞后时间。

3.根据权利要求1所述的基于驾驶员特性的转向控制系统，其特征在于，所述主、次控制器均为H₂/H_∞混合控制器，且次控制器较主控制器的区别为：次控制器增大了转向控制系统对H₂范数的要求值并调整了相应的加权函数。

4.根据权利要求1或3所述的基于驾驶员特性的转向控制系统，其特征在于，所述控制模块中主、次控制器同时进行控制量计算过程，并将结果输入到匹配决策模块，由匹配决策模块决策出最终要输出的控制量。

5.根据权利要求1所述的基于驾驶员特性的转向控制系统，其特征在于，所述转向干预电机为主动转向系统中的转角叠加电机或线控转向系统中的转向执行电机。

6.一种基于驾驶员特性的转向控制方法，基于权利要求1-5中任意一项所述系统，其特征在于，包括步骤如下：

(1)转向时，采集车辆的方向盘转角信号、横摆角速度信号、质心侧偏角信号、车速信号、侧向加速度信号、前轮转角信号和路面干扰信号；

(2)根据上述采集到的信号分别计算出当前车速下的转向传动比、稳态横摆角速度增益、侧向风作用力、汽车横向位移和纵向位移；

(3)根据上述方向盘转角信号、车辆横向位移信号和车辆纵向位移信号，利用辨识算法辨识出当前的驾驶员特性参数，并得到驾驶员预瞄时间信号；

(4)结合转向传动比信号和稳态横摆角速度增益信号计算出当前车辆行驶的理想横摆角速度，并与接收到的实际横摆角速度信号值进行作差运算，将得到的横摆角速度偏差分别经主、次H₂/H_∞混合控制器运算输出控制信号；

(5)结合上述步骤中得到的方向盘转角信号、驾驶员预瞄时间信号和控制信号，进行控制器的匹配决策，根据车辆当前行驶状态匹配相对应的控制器；并输出所匹配的控制器的控制量控制转向干预电机对转向进行直接干预。

7.根据权利要求6所述的基于驾驶员特性的转向控制方法，其特征在于，所述转向控制方法还包括：当方向盘转角绝对值大于0时，启动匹配决策；当方向盘角速度的绝对值小于15rad/s或驾驶员预瞄时间大于0.6s时，将控制器切换为主控制器，输出主控制器的控制量；当方向盘角速度的绝对值大于15rad/s或驾驶员预瞄时间小于0.6s时，将控制器切换为次控制器，输出次控制器的控制量。

8.根据权利要求6所述的基于驾驶员特性的转向控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中转向传动比计算所用公式为：

式中，i为传动比；i_max为最大传动比，取24；i_min为最小传动比，取10；e为欧拉常数；u为汽车车速。

9.根据权利要求6所述的基于驾驶员特性的转向控制方法，其特征在于，所述步骤(4)的H₂/H_∞混合控制器具体包括：w表示干扰输入，w＝[θ_w d_r F_yw]^T；θ_w、d_r、F_yw为转向系统的干扰输入，分别为方向盘转角、路面干扰力矩、侧向风干扰，T为矩阵转置符号；W_d(s)＝[W_d1(s)W_d2(s) W_d3(s)]为干扰输入的加权函数矩阵，W_d1(s)、W_d2(s)和W_d3(s)分别为θ_w、d_r和F_yw到横摆角速度ω_r的加权函数；G(s)为控制对象；α^-1(s)为为了消除稳态误差而设置的积分器， 为控制器，使闭环转向控制系统内部稳定；

z₁，z₂和z₃为转向控制系统的三个控制输出；其中z₁为转向控制系统理想的横摆角速度与实际的横摆角速度之差，表示转向控制系统对理想横摆角速度的跟踪性能和抗干扰性能；z₂表示转向控制系统的噪声抑制性能和鲁棒稳定性；z₃表示控制器输出的大小；W₁，W₂，W₃分别为z₁，z₂和z₃的加权函数；要求控制器需满足：

Minimize:||W₃(s)K(s)S(s)||₂

式中，K(s)为控制器；S(s)为灵敏度函数，也是干扰输入到控制误差的闭环传递函数；T(s)为补灵敏度函数，也是干扰输入到控制性能传递函数。