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龙图腾网获悉福州大学申请的专利一种用于多轴线控底盘的自适应转向模式切换控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118770224B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410852867.3，技术领域涉及：B60W30/182；该发明授权一种用于多轴线控底盘的自适应转向模式切换控制方法是由章小龙;刘阳洋;彭良辉;谷达橙;杜恒;张志忠;万嘉伟;叶祺滨设计研发完成，并于2024-06-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于多轴线控底盘的自适应转向模式切换控制方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种用于多轴线控底盘的自适应转向模式切换控制方法，包括以下步骤；步骤S1：建立多轴线控底盘的运动学模型，以描述低速行驶时的运动学状态；步骤S2：考虑外部有界随机扰动和参数不确定性，将底盘转向模式视为可选子系统，构建各转向模式状态互联的统一切换模型；步骤S3：基于多轴线控底盘的状态误差构造内部耦合滑膜面并设计修正趋近律，建立改进型无抖振内部耦合滑膜控制器ICSMC，优化各子系统的连续控制输入；步骤S4：建立描述系统能量衰减律的监督准则，构造用于辨别不匹配子控制器的评估规则，以实现各子系统的自主切换并优化选取控制器参数，保证系统的全局稳定性和H∞性能；本发明有利于提高多轴线控底盘的灵活性和跟踪控制性能。

本发明授权一种用于多轴线控底盘的自适应转向模式切换控制方法在权利要求书中公布了：1.一种用于多轴线控底盘的自适应转向模式切换控制方法，其特征在于：包括以下步骤； 步骤S1：建立多轴线控底盘的运动学模型，以描述车辆在低速行驶时的运动学状态； 步骤S2：考虑外部有界随机扰动和参数不确定性，将多轴线控底盘的转向模式视为可选子系统，构建各转向模式状态互联的统一切换模型； 步骤S3：基于多轴线控底盘的状态误差构造内部耦合滑膜面并设计修正趋近律，建立一种改进型无抖振内部耦合滑膜控制器ICSMC，用于优化各子系统的连续控制输入； 步骤S4：建立描述系统能量衰减律的监督准则，构造用于辨别不匹配子控制器的评估规则，以实现各子系统的自主切换并优化选取控制器参数，保证系统的全局稳定性和H∞性能； 在步骤S1中，多轴线控底盘的运动学模型是从几何角度描述其在空间的位姿随时间变化的运动规律；步骤S1的实现方法为： 在基于运动学模型研究多轴线控底盘运动控制问题时，假设车辆以较低的速度行驶，轮胎与地面间只发生纯滚动无滑动，转向不存在侧滑，即质心侧偏角为0，满足非完整约束条件， 从几何关系得到： 推导得到瞬时转弯半径R如下： 由转弯半径R和质心速度v确定多轴线控底盘的横摆角速度ω： 多轴线控底盘在X轴和Y轴上的速度分量： 则在坐标系XOY中多轴线控底盘运动学模型表示为： 其中，质心P点的坐标为x,y，v为质心的速度，θ为质心与X轴的夹角，即方向角，L1和Ln分别为第1轴和第n轴距离质心的距离，和分别为虚拟第1轴轮胎和虚拟第n轴轮胎的转向角，且除轴距L外，其余变量均为时间t的函数； 对于连续子系统和离散切换信号，自适应转向模式的混合切换控制系统表示为： 其中，xt表示系统状态，fσt是n个不同函数的集合，σt是确定哪个fσt函数在时间t控制系统行为的切换信号，表示子系统数量，系统的解是一对{xt,σt}，以提供最优的系统状态xt和切换信号σt；通过判断切换是否依赖于系统状态xt或时间t，将σt分类为状态依赖或时间依赖； 通过使用虚拟前轴和实轴，多轴线控底盘的运动状态被表示为单轨模型； q表示为状态，x,y表示质心平面位置，θ和分别表示方向角和前轮转向角；以下推导与多轴线控底盘的可选转向模式相关的运动学状态； 1零半径转向模式：通过将左右轮设置在相反的方向上，应用该模式来实现枢轴转向，同时避免位置偏差或打滑打滑；通过这种方式使多轴线控底盘灵活地调节横摆力矩和旋转速度；该模式的运动学由下式确定： 其中，Lf是前轮到多轴线控底盘虚拟中心的距离，ω是多轴线控底盘的旋转速率； 将qe表示为状态误差，结合期望状态向量和可得到： 跟踪误差θe的动态形式为： 2对角移动模式：多轴线控底盘在没有横摆调节的情况下沿对角甚至横向移动，以实现从一点到另一点的直接快速移动，从而提高效率和精度；当v为行驶速度时，运动动力学为 对于该模式，使用参考和参考控制输入ur＝vr,ωrT，运动误差向量qe由下式给出： 3可变阿克曼模式：通过前后轮的转向角度灵活，使多轴线控底盘能够调整转向半径，以获得更高的机动性以适应各种环境或操作条件；运动学方程如下： 其中，L表示第一轴到第n轴的距离，k1和k2表示构型参数；具体来说，其中是前轮的转向角，是后轮的转向角；当k1＝0且k2＝1时，采用传统的阿克曼转向模式，仅通过转向前轮来实现快速转向；当k1＝1且k2＝0时，采用双阿克曼转向模式，前后轮的转向角相同，通过减小转弯半径来获得快速横摆响应；使用修改的控制输入向量[v′,ω′]T，将上式化简为： 其中，ν′为多轴线控底盘的纵向速度； 通过定义一个中间变量z，推导出当时，多轴线控底盘处于对角移动模式，当z＝θ时，多轴线控底盘处于零半径转向模式或可变阿克曼模式；得到以下统一模型： 其中，和表示不同转向模式下的相关参考控制输入； 步骤S2中，将多轴线控底盘的多种转向模式均视为可选子系统；步骤S2的实现方法为： 考虑外部有界随机扰动和参数不确定性，建立包含多子系统和切换信号的统一切换模型： ut＝[vσωσ]T公式三； 其中，qe＝[xeyeze]T是多轴线控底盘的误差状态向量，qr＝[xryrzr]T是期望状态向量，fσ是M个不同函数的非线性集合，表示所选的子系统，M∈N+表示系统的可选转向模式的数量，即子系统集，切换信号σ:[0,∞→i＝{1,2,...,M}是分段常数函数，决定当前系统的首选子系统；x,y是多轴线控底盘的平面坐标位置，z为中间变量，用于判定多轴线控底盘所处的转向模式；ut是控制输入，vσ是多轴线控底盘的纵向速度，ωσ是多轴线控底盘的旋转速率；是未知有界扰动，同时在本步骤中，假设在每个切换时刻，多轴线控底盘的系统状态没有跳跃。

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