[發明專利]汽車底盤集成系統廣義逆內模控制器及構造方法

有效

• 申請號: 201210544558.7
• 申請日: 2012-12-15
• 公開（公告）號: CN103034124A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 陳龍;孫曉東;江浩斌;汪若塵;徐興;李可
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅

1.一種汽車底盤集成系統廣義逆內模控制器，其特征在于，所述控制器由內模控制器和廣義逆系統構成，其中：

所述內模控制器由質心側偏角內模控制器、橫擺角速度內模控制器和車身側傾角內模控制器并聯組成，質心側偏角內模控制器由質心側偏角內部模型和調節器構成，橫擺角速度內模控制器由橫擺角速度內部模型和調節器構成，車身側傾角內模控制器由車身側傾角內部模型和調節器構成；

所述廣義逆系統與汽車底盤集成系統串聯構成廣義偽線性系統，所述廣義逆系統由4個線性環節和非線性映射構成，廣義偽線性系統包括質心側偏角線性子系統、橫擺角速度線性子系統和車身側傾角線性子系統；所述汽車底盤集成系統由主動前輪轉向子系統、直接橫擺力矩控制子系統和主動懸架子系統構成。

2.一種如權利要求1所述的汽車底盤集成系統廣義逆內模控制器的構造方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、將主動前輪轉向子系統、直接橫擺力矩控制子系統和主動懸架子系統作為一個整體構成汽車底盤集成系統；

S2、采用廣義逆系統理論來構造汽車底盤集成系統的廣義逆系統，由4個線性環節和非線性映射構成廣義逆系統；廣義逆系統與汽車底盤集成系統組成廣義偽線性系統，并將廣義逆系統串聯于汽車底盤集成系統，其中，廣義偽線性系統包括質心側偏角線性子系統、橫擺角速度線性子系統和車身側傾角線性子系統；

S3、對質心側偏角線性子系統、橫擺角速度線性子系統和車身側傾角線性子系統分別引入質心側偏角內模控制器，橫擺角速度內模控制器和車身側傾角內模控制器構造內模控制器，將內模控制器與廣義逆系統相結合組成廣義逆內模控制器，控制汽車底盤集成系統。

3.根據權利要2所述的汽車底盤集成系統廣義逆內模控制器的構造方法，其特征在于，所述步驟S2中廣義逆系統中非線性映射的構造方法為：

建立汽車底盤集成系統的數學模型，進而推導出汽車底盤集成系統的狀態方程，然后針對汽車底盤集成系統的期望輸出Y=[y₁?y₂?y₃]=[β?γ?φ]；

將β、γ離線分別求其一階導數，進而求出廣義逆系統的第一個輸入和廣義逆系統的第二個輸入將φ求其一階、二階導數，進而求出廣義逆系統的第三個輸入3個輸出分別為汽車底盤集成系統的3個輸入前輪轉向補償角δ_c、橫擺控制力矩T_Z和懸架側傾力矩T_φ；

確定非線性映射的輸入為Y^=v‾1βv‾2γv‾3φ·φ,]]>而非線性映射的輸出，也即廣義逆系統的輸出為用來控制汽車底盤集成系統產生期望輸出的控制量u=[u₁?u₂?u₃]=[δ_c?T_Z?T_φ]；

通過計算得到廣義逆系統中非線性映射的表達式

其中，β為質心側偏角、γ為橫擺角速度、φ為車身側傾角，a₁₀、a₁₁、a₂₀、a₂₁、a₃₀、a₃₁和a₃₂為廣義逆系統的參數。