1.一种重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）重载车辆三自由度数学建模：先进行重载车辆横向偏航子系统的二自由度数学建模以及横滚子系统的单自由度数学建模，根据二自由度数学模型和单自由度数学模型进行重载车辆的三自由度数学建模，得到重载车辆系统的三自由度状态空间模型；

步骤2）基于传统横向载荷转移率LTR的安全证书构建：先对传统横向载荷转移率LTR进行转化处理，采用三自由度状态空间模型的状态空间变量将传统横向载荷转移率LTR重新描述为新的横向载荷转移率LTR，然后进行侧倾安全证书与障碍函数构建；针对新的横向载荷转移率LTR构造安全集合D，安全集合D作为检验新侧倾指标LTR的安全证书，基于安全集合D构建重载车辆的障碍函数，并利用障碍函数在安全集合D及其边界上的特性作为判断重载车辆侧倾状态以及防止侧翻控制设计的标准；

步骤3）基于QP优化求解的防侧翻安全控制律设计：构建实现重载车辆镇定的控制Lyapunov函数，得到系统全局指数镇定控制律的可行集合；选取步骤2）中的障碍函数作为重载车辆安全的控制障碍函数，基于侧倾安全证书与障碍函数，采用扩展类函数并且施加约束条件将新的横向载荷转移率LTR约束在安全证书定义的集合D上，使得集合D为安全不变集，进而得到重载车辆系统无侧翻安全控制律的可行集；最后基于二次优化QP求解得到重载车辆防侧翻安全控制律；

步骤2）中，新的横向载荷转移率LTR为：

，m为簧载质量，为悬挂系统中弹簧的形变常数，为悬挂系统中阻尼器的阻尼系数，为车辆负载重心的横滚角度，为车辆左右轮间的轮距；

步骤2）中，安全集合D为：

；是常数，为对新的横向载荷转移率LTR施加的安全约束边界；

障碍函数为：

；

利用上述障碍函数在安全集合D及其边界上的特性为：

。

2.如权利要求1所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法，其特征在于，步骤1）中，横向偏航子系统的二自由度数学建模的步骤如下：基于牛顿第二定律，分析车辆所受横向力之间的平衡关系构建车辆重心处侧偏角的动态方程；其中，为前轮胎和后轮胎的刚性系数，与表示车辆重心与前轮轴之间以及车辆重心与后轮轴之间的距离，为车辆前向速度，为前轮转向角；

基于角动量守恒定理，得到轮胎所受横向力作用下车身转向运动方程：；其中，为车身偏航旋转的转动惯量，,为车身重心处转向角速度；

构建重载车辆横向偏航子系统以重心处侧偏角与转向角速度为状态变量的状态空间模型：，完成二自由度数学建模。

3.如权利要求2所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法，其特征在于，步骤1）中，横滚子系统单自由度数学建模的步骤如下：基于平行轴动量守恒定律构建重载车辆横滚动力学方程：

；

其中，为车身横滚旋转的转动惯量，为车辆负载横滚运动的旋转半径，为车辆负载重心的横滚角度，为车辆横向运动的加速度；完成单自由度数学建模，Jxx为重载车辆簧载质量围绕过质心横滚轴的转动惯量，为悬挂系统中弹簧的形变常数，为悬挂系统中阻尼器的阻尼系数，m为簧载质量。

4.如权利要求3所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法，其特征在于，步骤1）中，联立偏航子系统、横向子系统与横滚子系统，得到重载车辆如下三自由度状态空间模型：。

5.如权利要求1所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法，其特征在于，步骤3）中，基于三自由度状态空间模型，构建满足的控制Lyapunov函数,得到闭环系统全局指数镇定控制律的可行集合，为Lyapunov函数，为正常数。

6.如权利要求5所述的重载车辆基于控制障碍函数的防侧翻安全控制律设计方法，其特征在于，步骤3）中，控制障碍函数满足如下条件：并得到保证系统无侧翻安全控制的可行集。