1.紧急避让工况自动驾驶转向制动纳什博弈控制方法，其特征在于包含以下步骤：(1)根据汽车的方向盘转角和附加横摆力矩参数构造二自由度车辆模型，并离散化；

(2)根据道路信息构造道路模型，根据步骤(1)进一步构造车‑路模型；

(3)转向控制进行自动驾驶道路跟踪，制动控制保证避让时的车辆稳定性，根据各自的任务选取加权项，分别构造转向制动控制的性能指标函数，选取预瞄点处的横向位置偏差与航向角偏差作为转向系统的加权项，将汽车的质心侧偏角作为制动控制的加权项；

(4)引入纳什博弈引理，并建立哈密尔顿方程进行求解转向制动的控制策略；

(5)在紧急避让工况自动驾驶转向制动博弈控制的框架下，基于极小极大鲁棒理论设计汽车横向稳定控制器。

2.根据权利要求1所述的紧急避让工况自动驾驶转向制动纳什博弈控制方法，其特征在于：所述的步骤(1)根据汽车的参数构造二自由度车辆模型并离散化处理，包含以下步骤：

(1)假定轮胎侧向力是轮胎滑移角的线性函数，该模型的状态变量包含车辆的侧向速度、横摆角速度、侧向位移以及车辆横摆角；

(2)车辆的运动由车辆质心的侧向位移、速度以及车辆的横摆角、横摆角速度来表示，车辆的整体侧向位移可由式(1)积分得到；

高速时车辆的横摆角ψ很小，其影响可以忽略不计，所以公式(1)可以简化表示为；

(3)在转向制动博弈控制中，方向盘转角和附加横摆力矩ΔM分别作为控制输入；结合公式(2)带入二自由度车辆侧向动力学模型中，建立自动驾驶转向制动交互控制模型的状态方程，如式(3)所示：

(4)将提出的转向制动交互控制模型的状态方程(3)以Ts为样本离散化，得到用于共享控制器设计的离散时间系统；

x(k+1)＝Ax(k)+B1δf(k)+B2ΔM  (4)其中 x(k)和x(k+1)分别表示当前和下一个时间步的(3)的离散状态，A,B1,B2分别由相应的连续时间矩阵Ac,B1c,B2c的离散双线性变换得到。

3.根据权利要求1所述的紧急避让工况自动驾驶转向制动纳什博弈控制方法，其特征在于：所述的步骤(2)根据道路信息构造道路模型包含以下步骤：(1)自动驾驶系统在每一时刻都根据自身决策对其目标路径的一段区域进行预瞄，该区域可描述为np个预瞄点，其预瞄距离仍然由驾驶员的预瞄时间tp决定，且tp＝npTs，预瞄的动态过程由移位寄存器进行；

(2)预瞄的路径信息可以加入离散的车辆动力学方程中，车辆的(Np+1)个预瞄横向位移yi可以通过移位寄存器输出：

y ψ

ri(k)包括横向位移偏差ri (k)和航向角ri (k)，i＝f,m，Ri(k+1)为第k+1步的道路信息矩阵，T为移位寄存器矩阵， 为当前时刻即将更新的道路信息矩阵；

(3)通过预瞄动态过程对转向制动交互控制模型进行增广，可得到包含两智能体控制器预瞄状态的紧急避让多目标路径跟踪增广系统：updata

在式(6)中，ΔΓr 为自动转向系统与ESC系统两个智能体的预瞄区域最远端的预瞄值，由于自动转向系统与ESC系统两个智能体在其余区域的预瞄信息均位于增广状态中，因此可略去最远端预瞄点信息，公式(6)进一步简化为；

式(5)‑式(7)，T为移位寄存器矩阵，用来更新预瞄路径；Γf(k)为车辆‑道路状态变量，Γ(k+1)为第k+1时刻的系统状态变量，即第k+1时刻车辆、道路预瞄T

以及稳定性目标预瞄信息的状态变量，Γ(k+1)＝[x(k+1) Rf(k+1) Rm(k+1)] ； 分别为控制输入δf和ΔM的矩阵系数。

4.根据权利要求3所述的紧急避让工况自动驾驶转向制动纳什博弈控制方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，跟踪控制转向与稳定性控制ESC制动决策分歧的紧急避让多目标路径跟踪增广系统的公式(7)中，设计预测及控制时域为np步长的路径跟踪控制问题的目标函数为：

其中ξf,ξm分别为转向和制动系统的跟踪误差加权矩阵，Tf,Tm分别为第k+Np时刻转向和制动系统性能指标函数的加权矩阵，且Tf＝ξf，Tm＝ξm， 和 分别转向和制动系统的自输入加权系数，Np为预瞄点数，手稿中设置的是150；Γ(k+l)为第k时刻的0到Np‑1预瞄点T

中第l预瞄位置处的车辆、道路及横向稳定性预瞄信息状态变量，而Γ (k+l)为其转置矩阵；公式(8)通过线性二次型方法建立了nu阶段的紧急避让路径跟踪与稳定性控制博弈问题，双方目标函数均包含了对方控制输入以表达道路跟踪与稳定性控制的交互特性。

5.根据权利要求1所述的紧急避让工况自动驾驶转向制动纳什博弈控制方法，其特征在于：所述的步骤(4)引入纳什博弈引理，并建立哈密尔顿方程进行求解控制率包含以下步骤：

(1)忽略白噪声和道路参考信息，定义主动转向与制动系统的控制集合为Kf和Km，结合紧急避让多目标路径跟踪增广系统的公式(7)和公式(8)下面有以下定义此外并：为了获取即满足道路跟踪要求又兼顾横向稳定性控制的控制策略，通过引理1的计算方法进行求解；

引理1：在开环纳什均衡博弈中，两个参与者必须满足式(10)的递推关系，才会存在一系列的控制策略

其中

而最优解则为：

(2)将解的形式进行以下定义：

式中K1,K2为转向系统和制动系统的控制率，其计算涉及如下：其中，P1(k+j),P2(k+j)是离散开环纳什黎卡提差分方程的解：从而得到转向和制动控制输入的最优解：因此可以得出控制输入的控制率分别为：式(9)‑(17)中，fk(·)为车辆系统的状态方程； 为转向系统的性能指标函数；

为横向稳定性系统的性能指标函数；Γf为车辆‑道路状态变量；l为在任意k时刻的预T updata

测的第l步；Γ 为状态方程的转置；r 为最远点预瞄路径； 主动转向系统控制输入的加权系数； 横向稳定性系统控制输入的加权系数；j为预瞄位置；Λ为中间计算变量；δf(k)为第k时刻的主动转向控制输入；ΔM(k)为第k时刻的横向稳定性控制输入。

6.根据权利要求1所述的紧急避让工况自动驾驶转向制动纳什博弈控制方法，其特征在于：步骤(5)在转向制动博弈控制的框架下，设计共享控制范式的鲁棒横向稳定控制器，包含以下步骤：

(1)将转向和制动控制输入的最优解(16)带入紧急避让多目标路径跟踪增广系统的公式(7)，得到车辆转向制动博弈控制框架下的离散的状态方程：其中，为 转向制动博弈框架下的二次横向稳定控制输入，状态方程(18)系数矩阵与控制输入系数矩阵分别为W＝A‑K1‑K2， 考虑到实际车辆并非完美理想模型，故加入仿射项c(k)， z(k)是系统的输出控制，选择侧向速度、横摆角速度作为输出控制项；

(2)根据鲁棒理论并结合状态方程(18)，有以下关系式：当式(19)成立时，即找出一个衰减因子γ使得控制输出二范数的连加和小于等于干扰输入二范数的连加和时，系统稳定；

由帕斯沃尔恒等式，式(19)左边可以写成式(20)的形式，即控制输出的性能指标函数，并定义为

因此，结合式(19)和(20)可以构造新的性能指标函数，如式(21)所示(3)使用动态规划和极大极小值的进行求得最优解如式(21)：式(18)‑式(22)中，K1、K2分别为主动转向和横向稳定性系统的控制率；Γ(k+1)为第k+1时刻的系统状态变量；Γ(k)为第k时刻的系统变量；w(k)为第k时刻的干扰输入；HΓ为输出状态方程的状态变量系数矩阵；GΓ为输出状态方程的输入变量系数矩阵； 为横向稳定性的控制输入系数矩阵；BΓ为鲁棒稳定性调节系统中稳定性控制输入的系数矩阵； 为转向控制系统控制输入的系数矩阵；D为干扰输入的系数矩阵；W为鲁棒调节系统的状态变量系数矩阵；η1为第一次迭代误差仿射项；ηk为第k次迭代的误差仿射项； 改为 为鲁棒调节系统的控制输入；Rk为第k时刻性能指标函数输入项的系数矩阵；Qk为第k时刻性能指标状态变量的系数矩阵；Q为性能指标状态变量的系数矩阵。