[发明专利]车辆及多动力系统中转矩解调控制方法、计算机存储介质

说明书

本发明涉及车辆及多动力系统中转矩解调控制方法、计算机存储介质，该方法中参考输入量经过参考模型得到参考输出量，实际控制量经过被控系统得到实际输出量，参考输出量与实际输出量经过模型预测控制器得最优虚拟控制量，最优虚拟控制量经过最优控制分配得到实际最优控制量，根据实际最优控制量控制相应的执行机构。通过在控制方法中设置一个参考模型，要求被控系统模型的动态特性与参考模型的动态特性一致；模型预测控制器和控制分配可以预见并消除前馈和反馈扰动的影响，所获得的在线控制参数具有较好的鲁棒性，在不同工况下能够实现良好的控制效果，可有效地解决离合器传递转矩的不连续性所造成的冲击与滑摩损失的问题。

技术领域

本发明涉及车辆及多动力系统中转矩解调控制方法、计算机存储介质。

背景技术

混合动力车辆(HEV)能够有效地提高车辆的燃油经济性和动力性，同时具有续驶里程长和驾驶安全可靠等优点。机电复合传动作为混联式HEV的核心组成之一，通过引入功率耦合机构和电机转速的调控，既能够实现车辆的无级变速，又具备了多种工作模式。然而，工作模式的切换涉及到机电复合传动工作状态的重构和功率流的重组，发动机和电机的工作状态会发生大幅度变化，电机处于近零速或最高转速点工况，转矩发生突变，转速脉动较大。由于发动机和电机动态响应特性的差异、操纵元件工作状态的不连续性，若动态协调配合不当，极易导致车辆的冲击与共振、操纵元件的过度磨损，甚至转矩中断等问题，严重地影响模式切换品质和车辆的驾驶性能。

发明内容

本发明的目的是提供车辆及多动力系统中转矩解调控制方法、计算机存储介质，用以解决多动力系统中转矩协调与解耦过程中离合器传递转矩的不连续导致的输出转矩波动和滑摩损失较大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种多动力系统中转矩解调控制方法，参考输入量经过参考模型得到参考输出量，实际控制量经过被控系统模型得到实际输出量，参考输出量与实际输出量经过模型预测控制器得最优虚拟控制量，最优虚拟控制量经过最优控制分配得到实际最优控制量，根据实际最优控制量控制相应的执行机构；

其中，实际控制量、实际最优控制量均包括第一驱动机转矩、第二驱动机转矩、第三驱动机转矩和离合器转矩；所述模型预测控制器用于根据控制分配将所述实际输出量转化为虚拟控制量并在有限预测时域内得到预测输出量，再根据二次规划求解得到使参考输出量与预测输出量之间误差函数最小的所述最优虚拟控制量；所述最优控制分配的最优化问题采用库恩塔克条件进行求解。

有益效果是，通过在控制方法中设置一个参考模型，要求被控系统模型的动态特性与参考模型的动态特性一致；模型预测控制器可以预见并消除前馈和反馈扰动的影响，所获得的在线控制参数具有较好的鲁棒性，在不同工况下能够实现良好的控制效果，可有效地解决离合器传递转矩的不连续性所造成的冲击与滑摩损失的问题；另外，通过将预测模型控制器与控制分配分离的设计，实现过驱动控制系统设计过程的模块化，可以任意选择控制分配的方法，同时不影响闭环系统的性能，有利于控制分配参数的整定和控制重构，实现控制器对多维变量的解耦控制，分配过程中只需考虑当前时刻的约束，大大减小了系统的计算量。

进一步地，为了更好的实现离合器接合过程中模式切换，所述虚拟控制量为v＝[v₁ v₂]^T，v₁,v₂分别表示作用在离合器主被动端的虚拟转矩；

所述被控系统模型为离合器进入滑摩阶段的动力学方程：