CN113928311B - 一种车辆稳态漂移的闭环切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于漂移控制技术领域，公开了一种车辆稳态漂移的闭环切换控制方法，包括：S1.计算车辆的稳态漂移域及稳态漂移平衡点，并基于所述稳态漂移域将车辆的漂移过程分解为接近稳态漂移域的过渡阶段和进入稳态漂移域的稳态阶段；S2.基于二自由度车辆模型设计所述过渡阶段的过渡漂移控制器，并基于所述过渡漂移控制器控制车辆接近稳态漂移域，所述过渡漂移控制器包括纵向PID控制器和横向LQR控制器；S3.判断车辆当前状态量偏差是否进入稳态漂移域，是进入步骤S4，否返回步骤S2；S4.基于三自由度车辆模型设计所述稳态阶段的稳态漂移LQR控制器，控制车辆跟踪稳态漂移平衡点；综上，基于切换控制能够实现车辆漂移的闭环控制，具有一定的抗干扰能力。

Description

一种车辆稳态漂移的闭环切换控制方法

技术领域

本发明属于漂移控制技术领域，具体涉及一种车辆稳态漂移的闭环切换控制方法。

背景技术

随着汽车产业的发展和系统理论的不断成熟，汽车正向智能化和无人化方向发展。无人驾驶车辆的紧急避险能力和对各种工况的适应能力已经引起了人们的广泛关注，并成为自动驾驶新的研究方向。

汽车在漂移时，车辆处于极限工况，可以快速改变车身航向，避免或减轻碰撞，因此通过研究漂移控制提高自动驾驶车辆的紧急避险能力是一重要的研究方向。但是，目前的车辆漂移控制存在如下问题：

有较强的非线性，对于车辆漂移过程的建模非常困难，且横、纵向存在复杂的耦合性，控制难度较大：在漂移时后轮处于附着圆极限，后轮的侧向力和纵向力受附着圆极限的约束，此时车辆的横纵向存在复杂的耦合关系。目前的技术方案多数采用开环和闭环控制相结合的方式，引入专业驾驶员的经验进行开环控制，这一方案的抗扰能力弱，且需要依赖经验进行控制器设计。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种车辆稳态漂移的闭环切换控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车辆稳态漂移的闭环切换控制方法，包括：

S1.计算车辆的稳态漂移域α_y∈R⁺及域内的稳态漂移平衡点X^eq∈Rⁿ，R⁺表示正实数，Rⁿ表示n维向量，并基于所述稳态漂移域，将车辆的漂移过程分解为接近稳态漂移域的过渡阶段和进入稳态漂移域的稳态阶段；

S2.基于二自由度车辆模型设计所述过渡阶段的过渡漂移控制器，并基于所述过渡漂移控制器控制车辆接近稳态漂移域，所述过渡漂移控制器包括纵向PID控制器和横向LQR控制器，且：当车辆的当前纵向速度V_x小于稳态漂移平衡点的期望纵向速度时，令车辆的当前前轮转角δ＝0，并通过所述纵向PID控制器控制车辆的纵向速度由当前纵向速度V_x接近期望纵向速度/>当车辆的当前纵向速度V_x等于平衡点的期望纵向速度/>时，通过所述横向LQR控制器控制车辆的前轮转角由当前前轮转角δ接近平衡点的期望前轮转角δ^eq；

S3.判断车辆当前状态量偏差Δx是否进入稳态漂移域α_y，是进入步骤S4，否返回步骤S2；

S4.基于三自由度车辆模型设计所述稳态阶段中的稳态漂移LQR控制器，控制车辆状态量跟踪稳态漂移平衡点，基于所述稳态漂移LQR控制器使车辆的当前纵向速度V_x和当前前轮转角δ保持为平衡点的期望纵向速度和期望前轮转角δ^eq。

优选的，在所述步骤S1的计算车辆稳态漂移平衡点时，包括：

建立非线性车辆动力学模型，且车辆动力学模型自由度为三自由度以上；

将期望漂移的纵向速度和期望前轮转角δ^eq输入到所述非线性车辆动力学模型中求解得到稳态漂移平衡点X^eq。

优选的，当建立基于三自由度车辆模型的非线性车辆动力学方程时，包括：

建立三自由度车辆模型：

基于三自由度车辆模型和非线性系统，计算车辆的稳态漂移平衡点X^eq：

则/>其中m为车辆质量、L_f为车辆质心与前轴距离、和δ^eq分别为稳态漂移平衡点处的前轮侧向力、后轮侧向力、后轮纵向力、质心侧偏角、横摆角速度、纵向速度和前轮转角值。

优选的，在所述步骤S2中，所述二自由度车辆模型表达为：

其中，β′，r′，V′_x和F′_yF分别是二自由度模型下的质心侧偏角、横摆角速度、纵向速度和前轮侧向力，/>为通过线性模型计算得到的后轮侧向力。

优选的，在所述步骤S2中，基于二自由度车辆模型构建所述横向LQR控制器时，包括：

以前轮侧向力F′_yF为标称控制量，构建二自由度线性偏差模型：Δx′＝A′Δx′+B′Δu′；其中Δx′为线性偏差模型的状态变量，且Δx′＝[Δβ′，Δr′]T＝[x′-x′^eq]，x′＝[β′，r′]^T，x′^eq＝[β^eq，r^eq]T；Δu′为线性偏差模型的控制变量，目u′是车辆二自由度线性模型的控制量，/>A′和B′为模型参数，且/>

定义横向LQR控制器的二次型优化函数： 其中Q和R分别为状态变量和控制变量的权重矩阵，且Q＝diag[w_Δβ，w_Δr]，/>w_Δβ，w_Δr，/>为权重系数

定义二自由度线性偏差模型的控制律为：Δu′＝-K′_zΔx′；其中K′_z为反馈矩阵，且K′_z＝-R^-1B′^TP′，P′通过求解方程P′A′+A′^TP′-P′B′R^-1B′^TP′+Q＝0得到；

根据反馈矩阵K′_z设计前馈和反馈相结合的横向LQR控制器u′＝u′^FF+Δu′；其中：u′＝F′_yF为标称控制量；u′^FF为前馈控制量，且

将所述前轮转角的标称控制量δ′输出给车辆的执行器。

优选的，在所述步骤S1和S3中：稳态漂移域α_y∈R+通过计算得到，且i＝1，...，2m，m为控制量数目。

优选的，在所述步骤S1和S3中：当车辆状态量的偏差Δx∈{Δx^TPΔx≤α_y}时，车辆状态量偏差进入稳态漂移域，否则在车辆漂移域外；其中，P为计算得到的LQR正定对称矩阵，u_bi是u_b的第i个元素，u_max是控制量约束的最大值，u_min是控制量约束的最小值，两者均由轮胎的摩擦力极限计算得到，u^eq是稳态漂移平衡点处控制量的值，k_i为K_z的第i行，/>且K是由LQR控制器计算得到的线性反馈控制律。

优选的，在所述步骤S4中，基于三自由度车辆模型构建所述稳态过程中的稳态漂移LQR控制器时，包括：

以前轮侧向力F_yF和后轮纵向力F_xR为标称控制量，构建三自由度线性偏差模型：其中Δx为线性偏差模型的状态变量，且Δx＝[Δβ，Δr，ΔV_x]^T＝[x-x^eq]，状态变量x＝[β，r，V_x]^T，β，r和V_x分别是三自由度模型下的质心侧偏角、横摆角速度和纵向速度，状态变量在稳态漂移平衡点处的值为x^eq＝[β^eq，r^eq，V_x ^eq]^T；Δu为线性偏差模型的控制变量，且/> A和B分别为状态变量和控制变量的雅克比矩阵，且

a₁₁＝0，a₁₂＝-1，

定义所述稳态漂移LQR控制器的二次型优化函数： 其中，Q＝Q^T和R＝R^T为正定矩阵，Q和R分别为状态变量和控制变量的权重矩阵：w_Δββ，w_Δr，/>为权重系数；

定义所述三自由度线性偏差模型的控制律为：Δu＝一K_zΔx；其中K_z为反馈矩阵，且K_z＝-R^-iB^TP，P可以通过求解方程PA+A^TP-PBR^-iB^TP+Q＝0得到；

根据反馈矩阵K_z设计前馈和反馈相结合的稳态漂移LQR控制器：u＝u^FF+Δu；其中：u为标称控制量，且Δu为线性偏差模型的控制变量，u^FF为前馈控制量，且

优选的，在所述步骤S4中，通过所述稳态漂移LQR控制器使车辆的当前纵向速度V_x和当前前轮转角δ保持为稳态漂移平衡点的期望纵向速度和期望前轮转角δ^eq时，包括：

通过所述稳态漂移LQR控制器求解得到前轮侧向力的标称控制量F_yF和后轮纵向力的标称控制量F_xR；

构建所述前轮侧向力的标称控制量F_yF与前轮转角的实际控制量δ之间的映射关系，并求解得到前轮转角的实际控制量δ；

构建所述后轮纵向力的标称控制量F_xR与后轮驱动转矩的实际控制量τ之间的映射关系，并求解得到后轮驱动转矩的实际控制量τ；

将所述前轮转角的实际控制量δ和后轮驱动转矩的实际控制量τ输出至车辆的执行器。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

在本发明中，基于所述稳态漂移域将车辆的漂移过程分解为接近稳态漂移域的过渡阶段和进入稳态漂移域的稳态阶段，其中：对于过渡阶段，采用纵向PID控制器和横向LQR控制器进行协同控制；对于稳态阶段采用稳态漂移LQR控制器进行稳定控制；综上，这一方法避免了开环控制对于系统抗干扰能力的影响，使得稳态漂移控制方案具有可重复性，且能够实现车辆的稳态漂移，适用于极限工况下的车辆控制研究。

另外，本发明分别采用二自由度、三自由度车辆模型来描述车辆的单轨动力学，并且在考虑附着圆约束的同时，对轮胎进行映射关系的建立，由此得到轮胎侧向力和侧偏角间的关系，并实现输入量与输出量之前的精准转换及车辆的准确控制。

附图说明

图1为本发明控制方法的控制框图；

图2为本发明中过渡漂移控制器的控制框图；

图3为本发明过渡漂移控制器中纵向PID控制器的控制框图；

图4为本发明中稳态漂移LQR控制器的控制框图；

图5为利用本发明控制方法进行稳态漂移仿真实验时的路径图；

图6为利用本发明控制方法进行稳态漂移仿真实验时的质心侧偏角变化图；

图7为利用本发明控制方法进行稳态漂移仿真实验时的横摆角速度变化图；

图8为利用本发明控制方法进行稳态漂移仿真实验时的纵向速度变化图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示的控制框图可知，在本发明中提供了一种车辆稳态漂移的闭环切换控制方法，且该方法包括如下步骤：

S1.计算车辆的稳态漂移域α_y∈R⁺及域内的稳态漂移平衡点X^eq∈Rⁿ，R⁺表示正实数，Rn表示n维向量，并基于稳态漂移域，将车辆的漂移过程分解为接近稳态漂移域的过渡阶段和进入稳态漂移域的稳态阶段；

具体，平衡点的计算过程如下：

建立非线性车辆动力学模型，且车辆动力学模型自由度为三自由度以上，以三自由度的非线性车辆动力学模型为例：建立三自由度车辆模型：

基于三自由度车辆模型和非线性系统，计算车辆的稳态漂移平衡点X^eq：

则/>其中m为车辆质量、L_f为车辆质心与前轴距离、和δ^eq分别为稳态漂移平衡点处的前轮侧向力、后轮侧向力、后轮纵向力、质心侧偏角、横摆角速度、纵向速度和前轮转角值；

设和δ^eq为已知值，将期望漂移的纵向速度/>和期望前轮转角δ^eq输入到非线性车辆动力学模型中求解得到稳态漂移平衡点X^eq。

S2.基于二自由度车辆模型设计过渡阶段的过渡漂移控制器，并基于过渡漂移控制器控制车辆接近稳态漂移域，过渡漂移控制器包括纵向PID控制器和横向LQR控制器，且结合图2及图3所示的控制框图可知，过渡漂移控制器的控制原理为：当车辆的当前纵向速度V_x小于稳态漂移平衡点的期望纵向速度时，令车辆的当前前轮转角δ＝0，并通过纵向PID控制器控制车辆的纵向速度由当前纵向速度V_x接近期望纵向速度/>当车辆的当前纵向速度V_x等于平衡点的期望纵向速度/>时，通过横向LQR控制器控制车辆的前轮转角由当前前轮转角δ接近平衡点的期望前轮转角δ^eq；

在上述步骤S2中，关于二自由度车辆模型的表达为：

其中，β′，r′，V′_x和F′_yF分别是二自由度模型下的质心侧偏角、横摆角速度、纵向速度和前轮侧向力，/>为通过线性模型计算得到的后轮侧向力。

基于二自由度车辆模型构建横向LQR控制器时，包括：

以前轮侧向力F′_yF为标称控制量，构建二自由度线性偏差模型： 其中Δx′为线性偏差模型的状态变量，且Δx′＝[Δβ′，Δr′]T＝[x′-x′^eq]，x′＝[β′，r′]^T，x′^eq＝[β^eq，r^eq]^T；Δu′为线性偏差模型的控制变量，且/> u′是车辆二自由度线性模型的控制量，/>A′和B′为模型参数，且/>

定义横向LQR控制器的二次型优化函数： 其中Q和R分别为状态变量和控制变量的权重矩阵，且Q＝diag[w_Δβ，w_Δr]，为权重系数；

定义二自由度线性偏差模型的控制律为：Δu′＝-K′_zΔx′；其中K′_z为反馈矩阵，且K′_z＝-R^-1B′^TP′，P′通过求解方程P′A′+A′^TP′-P′B′R^-1B′^TP′+Q＝0得到；

根据反馈矩阵K′_z设计前馈和反馈相结合的横向LQR控制器u′＝u′^FF+Δu′；其中：u′＝F′_yF为标称控制量；u′^FF为前馈控制量，且

通过横向LQR控制器控制车辆的前轮转角由当前前轮转角δ′变化到稳态漂移平衡点处的期望前轮转角δ^eq时，包括：

通过横向LQR控制器求解得到前轮侧向力的标称控制量F′_yF；

构建前轮侧向力的标称控制量F′_yF与前轮转角的实际控制量δ′之间的映射关系，并求解得到前轮转角的实际控制量δ′：

基于此，求解得到前轮转角的实际控制量δ′；这里，B_f和C_f是轮胎魔术公式参数。

将前轮转角的标称控制量δ′输出车辆的执行器。

S3.判断车辆当前状态量偏差Δx是否进入稳态漂移域α_y，是进入步骤S4，否返回步骤S2；

稳态漂移域α_y∈R+通过计算得到，且i＝1，...，2m，m为控制量数目；

具体，当车辆状态量的偏差Δx∈{Δx^TPΔx≤α_y}时，车辆状态量偏差进入稳态漂移域，否则在车辆漂移域外；其中，P为计算得到的LQR正定对称矩阵，u_bi是u_b的第i个元素，u_max是控制量约束的最大值，u_min是控制量约束的最小值，两者均由轮胎的摩擦力极限计算得到，u^eq是稳态漂移平衡点处控制量的值，k_i为K_z的第i行，且K是由LQR控制器计算得到的线性反馈控制律。

S4.基于三自由度车辆模型设计稳态阶段中的稳态漂移LQR控制器，控制车辆状态量跟踪稳态漂移平衡点；具体，结合图4可知：基于稳态漂移LQR控制器使车辆的当前纵向速度V_x和当前前轮转角δ保持为平衡点的期望纵向速度和期望前轮转角δ^eq；

在上述步骤S4中，三自由度车辆模型为：

基于三自由度车辆模型构建稳态过程中的稳态漂移LQR控制器时，包括：

以前轮侧向力F_yF和后轮纵向力F_xR为标称控制量，构建三自由度线性偏差模型：其中Δx为线性偏差模型的状态变量，且Δx＝[Δβ，Δr，ΔV_x]^T＝[x-x^eq]，状态变量x＝[β，r，V_x]^T，β，r和V_x分别是三自由度模型下的质心侧偏角、横摆角速度和纵向速度，状态变量在稳态漂移平衡点处的值为x^eq＝[β^eq，r^eq，V_x ^eq]^T；Δu为线性偏差模型的控制变量，且/> A和B分别为状态变量和控制变量的雅克比矩阵，且

a₁₁＝0，a₁₂＝-1，

定义所述稳态漂移LQR控制器的二次型优化函数： 其中，Q＝Q^T和R＝R^T为正定矩阵，Q和R分别为状态变量和控制变量的权重矩阵： 为权重系数；

定义三自由度线性偏差模型的控制律为：Δu＝-K_zΔx；其中K_z为反馈矩阵，且K_z＝-R^-iB^TP，P可以通过求解方程PA+A^TP-PBR^-iB^TP+Q＝0得到；

根据反馈矩阵K_z设计前馈和反馈相结合的稳态漂移LQR控制器：u＝u^FF+Δu；其中：u为标称控制量，且Δu为线性偏差模型的控制变量，u^FF为前馈控制量，且

通过稳态漂移LQR控制器使车辆的当前纵向速度V_x和当前前轮转角δ保持为稳态漂移平衡点的期望纵向速度和期望前轮转角δ^eq时，包括：

通过稳态漂移LQR控制器求解得到前轮侧向力的标称控制量F_yF和后轮纵向力的标称控制量F_xR；

构建前轮侧向力的标称控制量F_yF与前轮转角的实际控制量δ之间的映射关系，并求解得到前轮转角的实际控制量δ：

基于此，求解得到前轮转角的实际控制量δ；

构建后轮纵向力的标称控制量F_xR与后轮驱动转矩的实际控制量τ之间的映射关系：其中，R_w为车轮行驶过程中的有效转动半径，i₀为主减速器的传动比；基于此，求解得到后轮驱动转矩的实际控制量τ；

将前轮转角的实际控制量δ和后轮驱动转矩的实际控制量τ输出至车辆的执行器。

综上，基于上述公开的方式，在本发明中进行稳态漂移仿真实验：

设该实验中车辆的初始状态为：x(0)＝10m，y(0)＝10m，β(0)＝Orad，r(0)＝0rad/s，V_x(0)＝0.001m/s；

设该实验中车辆平衡点的期望前轮转角δ^eq＝-10°，平衡点的期望纵向速度

过渡过程中的反馈矩阵K_z＝1×10⁵×[一2.9316，1.9788]

稳态过程中的反馈矩阵

基于上述参数进行实验，得到如图5-图8所示的仿真结果，由图可知，上述控制方法能有效实现车辆漂移过程中的稳态漂移控制和闭环切换控制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种车辆稳态漂移的闭环切换控制方法，其特征在于，包括：

S1.计算车辆的稳态漂移域α_y∈R⁺及域内的稳态漂移平衡点X^eq∈Rⁿ，R⁺表示正实数，Rⁿ表示n维向量，并基于所述稳态漂移域，将车辆的漂移过程分解为接近稳态漂移域的过渡阶段和进入稳态漂移域的稳态阶段；

S2.基于二自由度车辆模型设计所述过渡阶段的过渡漂移控制器，并基于所述过渡漂移控制器控制车辆接近稳态漂移域，所述过渡漂移控制器包括纵向PID控制器和横向LQR控制器，且：当车辆的当前纵向速度V_x小于稳态漂移平衡点的期望纵向速度时，令车辆的当前前轮转角δ＝0，并通过所述纵向PID控制器控制车辆的纵向速度由当前纵向速度V_x接近期望纵向速度/>当车辆的当前纵向速度V_x等于平衡点的期望纵向速度/>时，通过所述横向LQR控制器控制车辆的前轮转角由当前前轮转角δ接近平衡点的期望前轮转角δ^eq；

S3.判断车辆当前状态量偏差Δx是否进入稳态漂移域α_y，是进入步骤S4，否返回步骤S2；

S4.基于三自由度车辆模型设计所述稳态阶段中的稳态漂移LQR控制器，控制车辆状态量跟踪稳态漂移平衡点，基于所述稳态漂移LQR控制器使车辆的当前纵向速度V_x和当前前轮转角δ保持为平衡点的期望纵向速度和期望前轮转角δ^eq；

在步骤S1和S3中：

稳态漂移域α_y∈R⁺通过计算得到，且i＝1,…,2m，m为控制量数目；

在步骤S1和S3中：

当车辆状态量的偏差Δx∈{Δx^TPΔx≤α_y}时，车辆状态量偏差进入稳态漂移域，否则在车辆漂移域外；其中，P为计算得到的LQR正定对称矩阵，u_bi是u_b的第i个元素，u_max是控制量约束的最大值，u_min是控制量约束的最小值，两者均由轮胎的摩擦力极限计算得到，u^eq是稳态漂移平衡点处控制量的值，k_i为K_z的第i行，且K是由LQR控制器计算得到的线性反馈控制律。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S1的计算车辆稳态漂移平衡点时，包括：

建立非线性车辆动力学模型，且车辆动力学模型自由度为三自由度以上；

将期望漂移的纵向速度和期望前轮转角δ^eq输入到所述非线性车辆动力学模型中求解得到稳态漂移平衡点X^eq。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当建立基于三自由度车辆模型的非线性车辆动力学方程时，包括：

建立三自由度车辆模型：

基于三自由度车辆模型和非线性系统，计算车辆的稳态漂移平衡点X^eq：

则/>其中m为车辆质量、L_f为车辆质心与前轴距离、β^eq、r^eq、/>和δ^eq分别为稳态漂移平衡点处的前轮侧向力、后轮侧向力、后轮纵向力、质心侧偏角、横摆角速度、纵向速度和前轮转角值。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述二自由度车辆模型表达为：

其中，β',r',V_x'和F'_yF分别是二自由度模型下的质心侧偏角、横摆角速度、纵向速度和前轮侧向力，/>为通过线性模型计算得到的后轮侧向力。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，基于二自由度车辆模型构建所述横向LQR控制器时，包括：

以前轮侧向力F'_yF为标称控制量，构建二自由度线性偏差模型： 其中Δx'为线性偏差模型的状态变量，且Δx'＝[Δβ',Δr']^T＝[x'-x'^eq]，x'＝[β',r']^T,x'^eq＝[β^eq,r^eq]^T；Δu'为线性偏差模型的控制变量，且/>u'是车辆二自由度线性模型的控制量，/>A'和B'为模型参数，且/>

定义横向LQR控制器的二次型优化函数： 其中Q和R分别为状态变量和控制变量的权重矩阵，且Q＝diag[w_Δβ,w_Δr]，/> 为权重系数；

定义二自由度线性偏差模型的控制律为：Δu'＝-K'_zΔx'；其中K'_z为反馈矩阵，且K'_z＝-R^-1B'^TP'，P'通过求解方程P'A'+A'^TP'-P'B'R^-1B'^TP'+Q＝0得到；

根据反馈矩阵K'_z设计前馈和反馈相结合的横向LQR控制器u'＝u'^FF+Δu'；其中：u'＝F'_yF为标称控制量；u'^FF为前馈控制量，且

将所述前轮转角的标称控制量δ'输出给车辆的执行器。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，通过所述横向LQR控制器控制车辆的前轮转角由当前前轮转角δ'变化到稳态漂移平衡点处的期望前轮转角δ^eq时，包括：

通过所述横向LQR控制器求解得到前轮侧向力的标称控制量F'_yF；

构建所述前轮侧向力的标称控制量F'_yF与前轮转角的实际控制量δ'之间的映射关系，并求解得到前轮转角的实际控制量δ'；

将所述前轮转角的标称控制量δ'输出给车辆的执行器。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，基于三自由度车辆模型构建所述稳态过程中的稳态漂移LQR控制器时，包括：

以前轮侧向力F_yF和后轮纵向力F_xR为标称控制量，构建三自由度线性偏差模型：其中Δx为线性偏差模型的状态变量，且Δx＝[Δβ，Δr，ΔV_x]^T＝[x-x^eq]，状态变量x＝[β,r,V_x]^T，β,r和V_x分别是三自由度模型下的质心侧偏角、横摆角速度和纵向速度，状态变量在稳态漂移平衡点处的值为x^eq＝[β^eq,r^eq,V_x ^eq]^T；Δu为线性偏差模型的控制变量，且/> A和B分别为状态变量和控制变量的雅克比矩阵，且

a₁₁＝0，a₁₂＝-1，

定义所述稳态漂移LQR控制器的二次型优化函数： 其中，Q＝Q^T和R＝R^T为正定矩阵，Q和R分别为状态变量和控制变量的权重矩阵： 为权重系数；

定义所述三自由度线性偏差模型的控制律为：Δu＝-K_zΔx；其中K_z为反馈矩阵，且K_z＝-r^-iB^TP，P可以通过求解方程PA+A^TP-PBR^-iB^TP+Q＝0得到；

根据反馈矩阵K_z设计前馈和反馈相结合的稳态漂移LQR控制器：u＝u^FF+Δu；其中：u为标称控制量，且Δu为线性偏差模型的控制变量，u^FF为前馈控制量，且

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，通过所述稳态漂移LQR控制器使车辆的当前纵向速度V_x和当前前轮转角δ保持为稳态漂移平衡点的期望纵向速度和期望前轮转角δ^eq时，包括：

通过所述稳态漂移LQR控制器求解得到前轮侧向力的标称控制量F_yF和后轮纵向力的标称控制量F_xR；

构建所述前轮侧向力的标称控制量F_yF与前轮转角的实际控制量δ之间的映射关系，并求解得到前轮转角的实际控制量δ；

构建所述后轮纵向力的标称控制量F_xR与后轮驱动转矩的实际控制量τ之间的映射关系，并求解得到后轮驱动转矩的实际控制量τ；

将所述前轮转角的实际控制量δ和后轮驱动转矩的实际控制量τ输出至车辆的执行器。