[发明专利]汽车底盘集成系统鲁棒控制器及构造方法

权利要求书

1.一种汽车底盘集成系统鲁棒控制器，其特征在于，所述控制器是由内模控制器和支持向量机广义逆系统构成相结合组成的支持向量机广义逆内模控制器，其中：

所述内模控制器由质心侧偏角内模控制器、横摆角速度内模控制器和车身侧倾角内模控制器并联组成，质心侧偏角内模控制器由质心侧偏角内部模型和调节器构成，横摆角速度内模控制器由横摆角速度内部模型和调节器构成，车身侧倾角内模控制器由车身侧倾角内部模型和调节器构成；

所述支持向量机广义逆系统与汽车底盘集成系统串联构成广义伪线性系统，所述支持向量机广义逆系统由具有7个输入节点、3个输出节点的支持向量机与4个线性环节组成，广义伪线性系统包括质心侧偏角线性子系统、横摆角速度线性子系统和车身侧倾角线性子系统；所述汽车底盘集成系统由主动前轮转向子系统、直接横摆力矩控制子系统和主动悬架子系统构成。

2.一种如权利要求1所述的汽车底盘集成系统鲁棒控制器的构造方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、将主动前轮转向子系统、直接横摆力矩控制子系统和主动悬架子系统作为一个整体构成汽车底盘集成系统；

S2、由4个线性环节与具有7个输入节点、3个输出节点的支持向量机串联构成支持向量机广义逆系统，采用支持向量机广义逆系统与汽车底盘集成系统串联构成广义伪线性系统，广义伪线性系统被线性化解耦为质心侧偏角线性子系统、横摆角速度线性子系统和车身侧倾角线性子系统；

S3、对质心侧偏角线性子系统、横摆角速度线性子系统和车身侧倾角线性子系统分别引入质心侧偏角内模控制器、横摆角速度内模控制器和车身侧倾角内模控制器构造内模控制器，将内模控制器与支持向量机广义逆系统相结合组成鲁棒控制器，控制汽车底盘集成系统。

3.根据权利要2所述的汽车底盘集成系统鲁棒控制器的构造方法，其特征在于，所述步骤S2中支持向量机的向量系数和阈值的确定方法具体为：

将前轮转向补偿角δ_c、横摆控制力矩T_Z和悬架侧倾力矩T_φ的阶跃激励信号{δ_c,T_Z,T_φ}加到汽车底盘集成系统的输入端，采集汽车底盘集成系统的质心侧偏角β、横摆角速度γ和车身侧倾角φ；

将质心侧偏角β、横摆角速度γ离线分别求其一阶导数，进而求出和将车身侧倾角φ求其一阶、二阶导数，进而求出

对信号做规范化处理，组成支持向量机的训练样本集并选取高斯核函数作为支持向量机的核函数，选取核宽度与正则化参数对支持向量机进行训练，从而确定支持向量机的向量系数和阈值；

其中，β为质心侧偏角、γ为横摆角速度、φ为车身侧倾角，a₁₀、a₁₁、a₂₀、a₂₁、a₃₀、a₃₁和a₃₂为支持向量机广义逆系统的参数。

4.根据权利要3所述的汽车底盘集成系统鲁棒控制器的构造方法，其特征在于，所述步骤S2中“由4个线性环节与具有7个输入节点、3个输出节点的支持向量机串联构成支持向量机广义逆系统”具体为：

支持向量机广义逆系统的第一个输入作为支持向量机的第一个输入，其经一阶系统的输出为β，即为支持向量机的第二个输入；

支持向量机广义逆系统的第二个输入作为支持向量机的第三个输入，其经一阶系统的输出为γ，即为支持向量机的第四个输入；

支持向量机广义逆系统的第三个输入作为支持向量机的第五个输入，其经二阶系统的输出为φ，即为支持向量机的第六个输入，再经一个积分器s^-1为φ，即为支持向量机的第七个输入。

5.根据权利要2所述的汽车底盘集成系统鲁棒控制器的构造方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

确定参数a₁₀、a₁₁、a₂₀、a₂₁、a₃₀、a₃₁和a₃₂，使得质心侧偏角线性子系统、横摆角速度线性子系统和车身侧倾角线性子系统的质心侧偏角内部模型、横摆角速度内部模型和车身侧倾角内部模型分别为：

G_1m=1/(a₁₀s+a₁₁)=1/(s+1)、

G_2m=1/(a₂₀s+a₂₁)=1(s+1)、

G_3m=1(a₃₀s²+a₃₁s+a₃₂)=1(s²+1414s+1)，

得到相应调节器分别为：

C1(s)=F1(s)G1m-1=(s+1)/(2s+1),]]>

C2(s)=F2(s)G2m-1=(s+1)/(2s+1),]]>

C3(s)=F3(s)G3m-1=(s2+1.414s+1)/(0.5s+1)2.]]>