[发明专利]汽车底盘集成系统广义逆内模控制器及构造方法

权利要求书

1.一种汽车底盘集成系统广义逆内模控制器，其特征在于，所述控制器由内模控制器和广义逆系统构成，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，所述广义逆系统由4个线性环节和非线性映射构成，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广义逆内模控制器的构造方法，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、采用广义逆系统理论来构造汽车底盘集成系统的广义逆系统，由4个线性环节和非线性映射构成广义逆系统；广义逆系统与汽车底盘集成系统组成广义伪线性系统，并将广义逆系统串联于汽车底盘集成系统，其中，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；

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，将内模控制器与广义逆系统相结合组成广义逆内模控制器，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广义逆内模控制器的构造方法，其特征在于，所述步骤S2中广义逆系统中非线性映射的构造方法为：

建立汽车底盘集成系统的数学模型，进而推导出汽车底盘集成系统的状态方程，然后针对汽车底盘集成系统的期望输出Y=[y₁ y₂ y₃]=[β γ φ]；

将β、γ离线分别求其一阶导数，进而求出广义逆系统的第一个输入和广义逆系统的第二个输入将φ求其一阶、二阶导数，进而求出广义逆系统的第三个输入3个输出分别为汽车底盘集成系统的3个输入前轮转向补偿角δ_c、横摆控制力矩T_Z和悬架侧倾力矩T_φ；

确定非线性映射的输入为Y^=v‾1βv‾2γv‾3φ·φ,]]>而非线性映射的输出，也即广义逆系统的输出为用来控制汽车底盘集成系统产生期望输出的控制量u=[u₁ u₂ u₃]=[δ_c T_Z T_φ]；

通过计算得到广义逆系统中非线性映射的表达式

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为广义逆系统的参数。