CN113844531B - Eps目标转速、助力力矩计算方法和模块及转角跟随控制方法和系统 - Google Patents
Eps目标转速、助力力矩计算方法和模块及转角跟随控制方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种EPS目标转速计算方法和模块，包括：获取iECU指令角度和当前EPS角度；确定P参数规则库；根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数根据EPS回正是否使能、角度差、位置环比例增益系数和回正增益系数确定位置环增益系数；计算前馈增益；计算目标转速。本发明还提供了一种EPS目标助力力矩计算方法和模块，以及一种EPS转角跟随控制方法和系统。本发明能满足全车速段对于EPS转角跟随性能的要求，且加入角度监控控制算法，保证全车速段汽车横向控制安全，尤其是中高车速段车辆横向控制的行驶安全性。同时在智驾状态下，内部实时监控转速跟随控制状态算法，当出现角度跟随失控情况时及时退出智驾，进一步提高汽车的行驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种EPS(电动助力转向，Electric PowerSteering)目标转速计算方法和模块，一种EPS目标助力力矩计算方法和模块，以及一种EPS转角跟随控制方法和系统。
背景技术
汽车智能化是现今汽车技术发展的研究重点及热点，随着IT技术与电子电机技术的快速发展，以APA(Auto Parking Assist)、ADS(Automated Driving system)、高速自动驾驶等技术为代表的汽车智能化迎来了新的研究热潮，这些技术的发展均需要以EPS系统为代表的转向执系统执行转向命令。因此能够使得转角快速精确跟随上位机发送的目标角度的控制策略具有十分重要的意义。
根据中国工信部等发布的《汽车产业中长期规划》书指出，2025年高度和完全自动驾驶汽车开始进入市场，为了满足完全自动驾驶需求，对EPS系统的角度闭环控制功能提出了苛刻的要求。
目前针对转角跟随控制的理论研究较少，常用的伺服位置控制方法有位置电流闭环和位置转速闭环控制方法。单纯的采用比例或比例积分调节反馈位控制器很难同时满足定位的快速性、高精度以及无超调等要求。整车行驶环境复杂多变，车速的大小对转角跟随控制性能影响很大，且不同车速下对于转角跟随性能要求不同，例如：低速往往可以进行大角度高转速操作，高速行驶时则往往进行小角度小转速操作，但高速下转角跟随控制性能更高，由于电机惯量较大，小角度小转速下往往控制性能不佳等。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明要解决的技术问题是提供一种基于目标角度的前馈控制能增加大角度高转速的角度跟随能力的EPS目标转速计算方法和计算模块。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种基于所述EPS目标转速计算方法和计算模块能实现全车速段对EPS转角跟随性能要求的EPS目标助力力矩计算方法和模块。
本发明还提供了一种基于所述EPS目标转速计算方法和计算模以及EPS目标助力力矩计算方法和模块，既能满足低速情况下大角度高转速转角跟随性能要求，也能满足高速情况下小角度小转速转角跟随性能要求适用于全车速段的转角跟随控制方法和系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的EPS目标转速计算方法，包括以下步骤：
S1，获取iECU指令角度TargetSA和当前EPS角度CurrentSA；
S2，根据计算得到的角度差SAErr确定P参数规则库，P参数规则库可通过仿真分析和实车标定数据形成；
S3，根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数SACtrlPGain，根据EPS回正是否使能、角度差SAErr、位置环比例增益系数SACtrlPGain和回正增益系数SACtrlReturnGain确定最终位置环增益系数PGain；
S4，根据前馈增益系数FFGain和目标角度差计算前馈增益，前馈增益系数FFGain可根据理论计算加实车标定数据确定；
S5，根据角度差SAErr、位置环增益系数PGain和前馈增益计算目标转速；
其中，S1-S5用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标转速计算方法，角度差SAErr＝iECU指令角度TargetSA-当前EPS角度CurrentSA；
目标角度差＝当前时刻iECU指令角度TargetSAn-上一时刻iECU指令角度TargetSAn-1。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标转速计算方法，前馈增益＝前馈增益系数FFGain*滤波后目标角度差。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标转速计算方法，若指令EPS回正使能，则根据角度差SAErr断点查找P参数规则库确定回正增益系数SACtrlReturnGain,则位置环增益系数PGain＝位置环比例增益系数SACtrlPGain-回正增益系数 SACtrlReturnGain；
若指令EPS回正未使能，则位置环增益系数PGain＝回正增益系数SACtrlReturnGain。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标转速计算方法，其特征在于：目标转速TargeSV＝角度差SAErr*位置环增益系数PGain+前馈增益。
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用上述任意一项所述EPS目标转速计算方法获得目标转速的EPS目标助力力矩计算方法,包括以下步骤：
S6，计算实际转速差，实际转速差SVErr＝目标转速TargeSV-当前转速CurrentSV；
S7，确定PI参数规则库，PI参数规则库可通过仿真分析和实车标定数据形成；
S8，根据当前速度差查找PI参数规则库获得转速环比例增益系数SVPGain和积分增益系数SVIGain；
S9，根据智能驾驶是否使能、实际转速差SVErr、转速环比例增益系数SVPGain、实际转速差SVErr、积分增益系数SVIGain、随速补偿力矩、惯量补偿力矩和摩擦补偿力矩计算力矩指令；
其中，S7-S9用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标助力力矩计算方法，若智能驾驶使能，力矩指令MotTorqCmd＝实际转速差SVErr*转速环比例增益系数SVPGain+Σ实际转速差 SVErr*积分增益系数SVIGain+随速补偿力矩+惯量补偿力矩+摩擦补偿力矩；
随速补偿力矩：根据车速大小，查找车速增益MAP图获得；
惯量补偿力矩：根据转速等信息，查找惯量补偿MAP图获得；
摩擦补偿力矩：根据转速等信息，查找阻尼补偿MAP图获得；
若智能驾驶未使能，力矩指令MotTorqCmd＝0。
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用上述任意一项所述EPS目标助力力矩计算方法的EPS转角跟随控制方法,包括以下步骤：
S10，根据当前车速进行车速超限诊断；
S11，根据目标角度与车速，进行目标角度超限诊断；
S12，根据目标角度与当前角度，进行角度跟随性能诊断，所述角度跟随性能包括，角度跟随延迟、超调、差值和稳态误差；
S13，根据方向盘手力，进行监控驾驶员手力干预诊断；
S14，根据控制所需各类信号有效性状态，进行信号有效性诊断，例如车速、目标角度、实际角度等信号；
S15，根据目标力矩与实际助力力矩大小，进行助力力矩诊断；
S16，根据上述诊断，进行设计仲裁，输出监控失效状态标志位及失效类型，当监控到失效或驾驶员接管等情况发生时，即退出智驾状态，取消最终目标力矩输出；
其中，S10-S16用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
为解决上述技术问题，本发明提供一种EPS目标转速计算模块，包括：
角度差计算模块，其用于获取iECU指令角度TargetSA和当前EPS角度CurrentSA计算得到的角度差SAErr；
P参数规则库获取模块，其根据角度差SAErr确定P参数规则库；
位置环增益系数获取模块，其根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数SACtrlPGain，根据EPS回正是否使能、角度差SAErr、位置环比例增益系数SACtrlPGain和回正增益系数SACtrlReturnGain确定最终位置环增益系数PGain；
前馈增益获取模块，其根据FFGain和目标角度差确定前馈增益；
目标转速计算模块，其根据角度差SAErr、位置环增益系数PGain和前馈增益系数计算目标转速。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标转速计算模块，角度差SAErr＝iECU指令角度TargetSA-当前EPS角度CurrentSA；
目标角度差＝当前时刻iECU指令角度TargetSAn-上一时刻iECU指令角度TargetSAn-1。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标转速计算模块，前馈增益＝前馈增益系数FFGain*滤波后目标角度差。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标转速计算模块，若指令EPS回正使能，则根据角度差SAErr断点查找P参数规则库确定回正增益系数SACtrlReturnGain,则位置环增益系数PGain＝位置环比例增益系数SACtrlPGain-回正增益系数 SACtrlReturnGain；
若指令EPS回正未使能，则位置环增益系数PGain＝回正增益系数SACtrlReturnGain。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标转速计算模块，目标转速TargeSV＝角度差SAErr*位置环增益系数PGain+前馈增益。
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用所述EPS目标转速计算模块获得目标转速的EPS目标助力力矩计算模块,包括：
实际转速差计算模块，其用于计算实际转速差，实际转速差SVErr＝目标转速TargeSV-当前转速CurrentSV；
PI参数规则库获取模块，其通过仿真分析和实车标定数确定PI参数规则库；
系数获取模块，其根据当前速度差查找PI参数规则库获取转速环比例增益系数SVPGain和积分增益系数SVIGain；
力矩指令计算模块，根据智能驾驶是否使能、实际转速差SVErr、转速环比例增益系数SVPGain、实际转速差SVErr、积分增益系数SVIGain、随速补偿力矩、惯量补偿力矩和摩擦补偿力矩计算力矩指令。
可选择的，进一步改进所述的EPS目标助力力矩计算模块，其特征在于：
若智能驾驶使能，力矩指令MotTorqCmd＝实际转速差SVErr*转速环比例增益系数SVPGain+Σ实际转速差SVErr*积分增益系数SVIGain+随速补偿力矩+惯量补偿力矩+ 摩擦补偿力矩；
若智能驾驶未使能，力矩指令MotTorqCmd＝0。
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有上述任意一项所述EPS目标转速计算模块的EPS转角跟随控制系统,还包括：
监控模块，其根据当前车速进行车速超限诊断；
根据目标角度与车速进行目标角度超限诊断；
根据目标角度与当前角度，进行角度跟随性能诊断，所述角度跟随性能包括，角度跟随延迟、超调、差值和稳态误差；
根据方向盘手力，进行监控驾驶员手力干预诊断；
根据各类信号有效性状态，进行信号有效性诊断；
根据目标力矩与实际助力力矩大小，进行助力力矩诊断；
根据上述诊断，进行设计仲裁，输出监控失效状态标志位及失效类型，决定智驾状态跳转与转角跟随控制模块最终目标力矩输出。
本发明原理说明如下：
一、位置环控制流程，采用以下控制策略：
1、根据上位机下发目标角度进行前馈控制，在于根据目标角度的变化快慢进行增益补偿；
2、根据目标角度与当前角度的差值，建立一种P参数规则库，按照设定的规则输出P参数值，且考虑到方向盘去程时克服转向阻力大，回正时克服转向阻力小(回正力矩为助力)，实时调整P参数值的大小；
3、将前馈控制补偿的值与根据角度差值P控制计算出的值进行叠加，得到目标转速；
4、考虑车速决定下发目标转速的上、下限值，最终输出目标转速值。
二、转速环控制流程，采用以下控制策略：
1、根据位置环求得的目标转速与实际转速进行作差，得到转速差值，基于转速差值，建立一种转速环PI参数规则库，按照特定的规则输出PI参数值；
2、根据车速大小，查找车速增益MAP图，得到不同车速下的补偿力矩大小；
3、根据转速等信息，查找惯量补偿MAP图，得到惯量补偿力矩；
4、根据转速等信息，查找阻尼补偿MAP图，得到阻尼补偿力矩；
5、根据叠加后的目标力矩，进行退积分饱和控制；
6、根据角度监控模块的监控状态标志位，确定目标助力力矩最终输出。
三、角度监控流程，保证全车速段汽车横向控制安全，尤其是中高车速段车辆横向控制的行驶安全性采样以下控制策略：
1、根据当前车速进行车速超限诊断；
2、根据目标角度与车速进行目标角度超限诊断；
3、根据目标角度与当前角度，进行角度跟随性能诊断，所述角度跟随性能包括，角度跟随延迟、超调、差值和稳态误差；
4、根据方向盘手力，进行监控驾驶员手力干预诊断；
5、根据各类信号有效性状态，进行信号有效性诊断；
6、根据目标力矩与实际助力力矩大小，进行助力力矩诊断；
7、最终根据上述监控，进行仲裁，输出监控失效状态标志位及失效类型，决定智驾状态跳转与转角跟随控制模块最终目标力矩输出。
本发明在经典三闭环控制算法中进行优化控制，在位置环加入基于目标角度的前馈控制，以增加大角度高转速的角度跟随能力，在角度差控制中，根据一定的规则考虑转向去程与回正时轮胎受力不同共同输出P参数的影响；在速度环中，根据一定的规则输出PI参数，并考虑车速、系统惯量、系统摩擦等因素进行力矩补偿。最后由角度跟随监控状态确定最终是否输出。以满足全车速段对于EPS转角跟随性能的要求，既能满足低速大角度高转速角度跟随性能要求，又能兼顾高速小角度低转速转角跟随性能。且加入角度监控控制算法，切实保证全车速段汽车横向控制安全，尤其是中高车速段车辆横向控制的行驶安全性。同时在智驾状态下，内部实时监控转速跟随控制状态算法，当出现角度跟随失控情况时及时退出智驾，进一步提高汽车的行驶安全性。
附图说明
本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明第二实施例示意图。
图2是本发明第四实施例示意图。
图3是位置环-转速环控制原理示意图。
图4是本发明第五实施例示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
第一实施例；
本发明提供一种EPS目标转速计算方法，包括以下步骤：
S1，获取iECU指令角度TargetSA和当前EPS角度CurrentSA；
S2，根据计算得到的角度差SAErr确定P参数规则库，P参数规则库通过仿真分析和实车标定数据形成；
S3，根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数SACtrlPGain，根据EPS回正是否使能、角度差SAErr、位置环比例增益系数SACtrlPGain和回正增益系数SACtrlReturnGain确定最终位置环增益系数PGain；
S4，根据前馈增益系数FFGain和目标角度差计算前馈增益，前馈增益系数FFGain根据理论计算加实车标定数据确定；
S5，根据角度差SAErr、位置环增益系数PGain和前馈增益计算目标转速；
其中，S1-S5用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
第二实施例；
参考图1所示，本发明提供一种EPS目标转速计算方法，包括以下步骤：
S1，获取iECU指令角度TargetSA和当前EPS角度CurrentSA；
S2，根据计算得到的角度差SAErr确定P参数规则库，P参数规则库通过仿真分析和实车标定数据形成；
S3，根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数SACtrlPGain，若指令EPS回正使能，则根据角度差SAErr断点查找P参数规则库确定回正增益系数SACtrlReturnGain,则位置环增益系数PGain＝位置环比例增益系数SACtrlPGain-回正增益系数SACtrlReturnGain；
若指令EPS回正未使能，则位置环增益系数PGain＝回正增益系数SACtrlReturnGain；
S4，根据前馈增益系数FFGain和目标角度差计算前馈增益，前馈增益系数FFGain根据理论计算加实车标定数据确定；
S5，根据角度差SAErr、位置环增益系数PGain和前馈增益计算目标转速；
其中，S1-S5用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序；
角度差SAErr＝iECU指令角度TargetSA-当前EPS角度CurrentSA；
目标角度差＝当前时刻iECU指令角度TargetSAn-上一时刻iECU指令角度TargetSAn-1。
前馈增益＝前馈增益系数FFGain*滤波后目标角度差；
目标转速TargeSV＝角度差SAErr*位置环增益系数PGain+前馈增益。
第三实施例；
本发明提供一种利用第一实施例或第二实施例所述EPS目标转速计算方法获得目标转速的EPS目标助力力矩计算方法，包括以下步骤：
S6，计算实际转速差，实际转速差SVErr＝目标转速TargeSV-当前转速CurrentSV；
S7，确定PI参数规则库，PI参数规则库通过仿真分析和实车标定数据形成；
S8，根据当前速度差查找PI参数规则库获得转速环比例增益系数SVPGain和积分增益系数SVIGain；
S9，根据智能驾驶是否使能、实际转速差SVErr、转速环比例增益系数SVPGain、实际转速差SVErr、积分增益系数SVIGain、随速补偿力矩、惯量补偿力矩和摩擦补偿力矩计算力矩指令；
其中，S7-S9用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
第四实施例；
参考图2所示，本发明提供一种利用第一实施例或第二实施例所述EPS目标转速计算方法获得目标转速的EPS目标助力力矩计算方法，包括以下步骤：
S6，计算实际转速差，实际转速差SVErr＝目标转速TargeSV-当前转速CurrentSV；
S7，确定PI参数规则库，PI参数规则库通过仿真分析和实车标定数据形成；
S8，根据当前速度差查找PI参数规则库获得转速环比例增益系数SVPGain和积分增益系数SVIGain；
S9，根若智能驾驶使能，力矩指令MotTorqCmd＝实际转速差SVErr*转速环比例增益系数SVPGain+Σ实际转速差SVErr*积分增益系数SVIGain+随速补偿力矩+惯量补偿力矩+摩擦补偿力矩；
若智能驾驶未使能，力矩指令MotTorqCmd＝0；
其中，S7-S9用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
第五实施例；
参考图3结合图4所示，本发明提供一种利用第三实施例或第四实施例所述EPS 目标助力力矩计算方法的EPS转角跟随控制方法,包括以下步骤：
S10，根据当前车速进行车速超限诊断；
S11，根据目标角度与车速，进行目标角度超限诊断；
S12，根据目标角度与当前角度，进行角度跟随性能诊断，所述角度跟随性能包括，角度跟随延迟、超调、差值和稳态误差；
S13，根据方向盘手力，进行监控驾驶员手力干预诊断；
S14，根据控制所需各类信号有效性状态，进行信号有效性诊断；
S15，根据目标力矩与实际助力力矩大小，进行助力力矩诊断；
S16，根据上述诊断，进行设计仲裁，输出监控失效状态标志位及失效类型，当监控到失效或驾驶员接管等情况发生时，即退出智驾状态，取消最终目标力矩输出；
其中，S10-S16用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
第六实施例；
本发明提供一种EPS目标转速计算模块，包括：
角度差计算模块，其用于获取iECU指令角度TargetSA和当前EPS角度CurrentSA计算得到的角度差SAErr；
P参数规则库获取模块，其根据角度差SAErr确定P参数规则库；
位置环增益系数获取模块，其根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数SACtrlPGain，根据EPS回正是否使能、角度差SAErr、位置环比例增益系数SACtrlPGain和回正增益系数SACtrlReturnGain确定最终位置环增益系数PGain；
前馈增益获取模块，其根据FFGain和目标角度差确定前馈增益；
目标转速计算模块，其根据角度差SAErr、位置环增益系数PGain和前馈增益系数计算目标转速。
第七实施例；
本发明提供一种EPS目标转速计算模块，包括：
角度差计算模块，其用于获取iECU指令角度TargetSA和当前EPS角度CurrentSA计算得到的角度差SAErr；
P参数规则库获取模块，其根据角度差SAErr确定P参数规则库；
位置环增益系数获取模块，其根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数SACtrlPGain，若指令EPS回正使能，则根据角度差SAErr断点查找P参数规则库确定回正增益系数SACtrlReturnGain,则位置环增益系数PGain＝位置环比例增益系数SACtrlPGain-回正增益系数SACtrlReturnGain；
若指令EPS回正未使能，则位置环增益系数PGain＝回正增益系数SACtrlReturnGain；
前馈增益获取模块，其根据FFGain和目标角度差确定前馈增益；
目标转速计算模块，其根据角度差SAErr、位置环增益系数PGain和前馈增益系数计算目标转速；
其中，角度差SAErr＝iECU指令角度TargetSA-当前EPS角度CurrentSA；
目标角度差＝当前时刻iECU指令角度TargetSAn-上一时刻iECU指令角度TargetSAn-1；
前馈增益＝前馈增益系数FFGain*滤波后目标角度差；
目标转速TargeSV＝角度差SAErr*位置环增益系数PGain+前馈增益。
第八实施例；
本发明提供一种利用第六实施例或第七实施例所述EPS目标转速计算模块获得目标转速的EPS目标助力力矩计算模块,包括：
实际转速差计算模块，其用于计算实际转速差，实际转速差SVErr＝目标转速TargeSV-当前转速CurrentSV；
PI参数规则库获取模块，其通过仿真分析和实车标定数确定PI参数规则库；
系数获取模块，其根据当前速度差查找PI参数规则库获取转速环比例增益系数SVPGain和积分增益系数SVIGain；
力矩指令计算模块，根据智能驾驶是否使能、实际转速差SVErr、转速环比例增益系数SVPGain、实际转速差SVErr、积分增益系数SVIGain、随速补偿力矩、惯量补偿力矩和摩擦补偿力矩计算力矩指令。
第九实施例；
本发明提供一种利用第六实施例或第七实施例所述EPS目标转速计算模块获得目标转速的EPS目标助力力矩计算模块,包括：
实际转速差计算模块，其用于计算实际转速差，实际转速差SVErr＝目标转速TargeSV-当前转速CurrentSV；
PI参数规则库获取模块，其通过仿真分析和实车标定数确定PI参数规则库；
系数获取模块，其根据当前速度差查找PI参数规则库获取转速环比例增益系数SVPGain和积分增益系数SVIGain；
力矩指令计算模块，根据智能驾驶是否使能、实际转速差SVErr、转速环比例增益系数SVPGain、实际转速差SVErr、积分增益系数SVIGain、随速补偿力矩、惯量补偿力矩和摩擦补偿力矩计算力矩指令；
若智能驾驶使能，力矩指令MotTorqCmd＝实际转速差SVErr*转速环比例增益系数SVPGain+Σ实际转速差SVErr*积分增益系数SVIGain+随速补偿力矩+惯量补偿力矩+ 摩擦补偿力矩；
若智能驾驶未使能，力矩指令MotTorqCmd＝0。
第十实施例；
本发明提供一种具有第八实施例或第九实施例所述EPS目标转速计算模块的EPS转角跟随控制系统,还包括：
监控模块，其根据当前车速进行车速超限诊断；
根据目标角度与车速进行目标角度超限诊断；
根据目标角度与当前角度，进行角度跟随性能诊断，所述角度跟随性能包括，角度跟随延迟、超调、差值和稳态误差；
根据方向盘手力，进行监控驾驶员手力干预诊断；
根据各类信号有效性状态，进行信号有效性诊断；
根据目标力矩与实际助力力矩大小，进行助力力矩诊断；
根据上述诊断，进行设计仲裁，输出监控失效状态标志位及失效类型，决定智驾状态跳转与转角跟随控制模块最终目标力矩输出。
除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种EPS目标转速计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，获取iECU指令角度(TargetSA)和当前EPS角度(CurrentSA)；
S2，根据计算得到的角度差(SAErr)确定P参数规则库；
S3，根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数(SACtrlPGain)，根据EPS回正是否使能、角度差(SAErr)、位置环比例增益系数(SACtrlPGain)和回正增益系数(SACtrlReturnGain)确定最终位置环增益系数(PGain)；
S4，根据前馈增益系数(FFGain)和目标角度差计算前馈增益；
S5，根据角度差(SAErr)、位置环增益系数(PGain)和前馈增益计算目标转速；
其中，S1-S5用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
2.如权利要求1所述的EPS目标转速计算方法，其特征在于：
角度差(SAErr)＝iECU指令角度(TargetSA)-当前EPS角度(CurrentSA)；
目标角度差＝当前时刻iECU指令角度(TargetSA(n))-上一时刻iECU指令角度(TargetSA(n-1))。
3.如权利要求1所述的EPS目标转速计算方法，其特征在于：前馈增益＝前馈增益系数(FFGain)*滤波后目标角度差。
4.如权利要求1所述的EPS目标转速计算方法，其特征在于：若指令EPS回正使能，则根据角度差(SAErr)断点查找P参数规则库确定回正增益系数(SACtrlReturnGain),则位置环增益系数(PGain)＝位置环比例增益系数(SACtrlPGain)-回正增益系数(SACtrlReturnGain)；
若指令EPS回正未使能，则位置环增益系数(PGain)＝回正增益系数(SACtrlReturnGain)。
5.如权利要求1所述的EPS目标转速计算方法，其特征在于：目标转速(TargeSV)＝角度差(SAErr)*位置环增益系数(PGain)+前馈增益。
6.一种利用权利要求1所述EPS目标转速计算方法获得目标转速的EPS目标助力力矩计算方法,其特征在于，包括以下步骤：
S6，计算实际转速差，实际转速差(SVErr)＝目标转速(TargeSV)-当前转速(CurrentSV)；
S7，确定PI参数规则库；
S8，根据当前速度差查找PI参数规则库获得转速环比例增益系数(SVPGain)和积分增益系数(SVIGain)；
S9，根据智能驾驶是否使能、实际转速差(SVErr)、转速环比例增益系数(SVPGain)、实际转速差(SVErr)、积分增益系数(SVIGain)、随速补偿力矩、惯量补偿力矩和摩擦补偿力矩计算力矩指令；
其中，S7-S9用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
7.如权利要求6所述的EPS目标助力力矩计算方法，其特征在于：
若智能驾驶使能，力矩指令(MotTorqCmd)＝实际转速差(SVErr)*转速环比例增益系数(SVPGain)+Σ实际转速差(SVErr)*积分增益系数(SVIGain)+随速补偿力矩+惯量补偿力矩+摩擦补偿力矩；
若智能驾驶未使能，力矩指令(MotTorqCmd)＝0。
8.一种利用权利要求6所述EPS目标助力力矩计算方法的EPS转角跟随控制方法,其特征在于，包括以下步骤：
S10，根据当前车速进行车速超限诊断；
S11，根据目标角度与车速，进行目标角度超限诊断；
S12，根据目标角度与当前角度，进行角度跟随性能诊断，所述角度跟随性能包括，角度跟随延迟、超调、差值和稳态误差；
S13，根据方向盘手力，进行监控驾驶员手力干预诊断；
S14，根据控制所需各类信号有效性状态，进行信号有效性诊断；
S15，根据目标力矩与实际助力力矩大小，进行助力力矩诊断；
S16，根据上述诊断，进行设计仲裁，输出监控失效状态标志位及失效类型，当监控到失效或驾驶员接管等情况发生时，即退出智驾状态，取消最终目标力矩输出；
其中，S10-S16用于标示区分各步骤，不限定各步骤的执行顺序。
9.一种EPS目标转速计算模块，其特征在于，包括：
角度差计算模块，其用于获取iECU指令角度(TargetSA)和当前EPS角度(CurrentSA)计算得到的角度差(SAErr)；
P参数规则库获取模块，其根据角度差(SAErr)确定P参数规则库；
位置环增益系数获取模块，其根据当前角度差查找P参数规则库获得位置环比例增益系数(SACtrlPGain)，根据EPS回正是否使能、角度差(SAErr)、位置环比例增益系数(SACtrlPGain)和回正增益系数(SACtrlReturnGain)确定最终位置环增益系数(PGain)；
前馈增益获取模块，其根据FFGain和目标角度差确定前馈增益；
目标转速计算模块，其根据角度差(SAErr)、位置环增益系数(PGain)和前馈增益系数计算目标转速。
10.如权利要求9所述的EPS目标转速计算模块，其特征在于：
角度差(SAErr)＝iECU指令角度(TargetSA)-当前EPS角度(CurrentSA)；
目标角度差＝当前时刻iECU指令角度(TargetSA(n))-上一时刻iECU指令角度(TargetSA(n-1))。
11.如权利要求9所述的EPS目标转速计算模块，其特征在于：
前馈增益＝前馈增益系数(FFGain)*滤波后目标角度差。
12.如权利要求9所述的EPS目标转速计算模块，其特征在于：
若指令EPS回正使能，则根据角度差(SAErr)断点查找P参数规则库确定回正增益系数(SACtrlReturnGain),则位置环增益系数(PGain)＝位置环比例增益系数(SACtrlPGain)-回正增益系数(SACtrlReturnGain)；
若指令EPS回正未使能，则位置环增益系数(PGain)＝回正增益系数(SACtrlReturnGain)。
13.如权利要求9所述的EPS目标转速计算模块，其特征在于：
目标转速(TargeSV)＝角度差(SAErr)*位置环增益系数(PGain)+前馈增益。
14.一种利用权利要求9所述EPS目标转速计算模块获得目标转速的EPS目标助力力矩计算模块,其特征在于，包括：
实际转速差计算模块，其用于计算实际转速差，实际转速差(SVErr)＝目标转速(TargeSV)-当前转速(CurrentSV)；
PI参数规则库获取模块，其用于确定PI参数规则库；
系数获取模块，其根据当前速度差查找PI参数规则库获取转速环比例增益系数(SVPGain)和积分增益系数(SVIGain)；
力矩指令计算模块，根据智能驾驶是否使能、实际转速差(SVErr)、转速环比例增益系数(SVPGain)、实际转速差(SVErr)、积分增益系数(SVIGain)、随速补偿力矩、惯量补偿力矩和摩擦补偿力矩计算力矩指令。
15.如权利要求14所述的EPS目标助力力矩计算模块，其特征在于：
若智能驾驶使能，力矩指令(MotTorqCmd)＝实际转速差(SVErr)*转速环比例增益系数(SVPGain)+Σ实际转速差(SVErr)*积分增益系数(SVIGain)+随速补偿力矩+惯量补偿力矩+摩擦补偿力矩；
若智能驾驶未使能，力矩指令(MotTorqCmd)＝0。
16.一种具有权利要求14所述EPS目标转速计算模块的EPS转角跟随控制系统,其特征在于，还包括：
监控模块，其根据当前车速进行车速超限诊断；
根据目标角度与车速进行目标角度超限诊断；
根据目标角度与当前角度，进行角度跟随性能诊断，所述角度跟随性能包括，角度跟随延迟、超调、差值和稳态误差；
根据方向盘手力，进行监控驾驶员手力干预诊断；
根据各类信号有效性状态，进行信号有效性诊断；
根据目标力矩与实际助力力矩大小，进行助力力矩诊断；
根据上述诊断，进行设计仲裁，输出监控失效状态标志位及失效类型，决定智驾状态跳转与转角跟随控制模块最终目标力矩输出。
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