[发明专利]一种汽车EPS转向系统多模型转角控制器的构造方法

权利要求书

1.一种汽车EPS转向系统多模型转角控制器的构造方法，其特征是具有以下步骤：

步骤一：构造以参考电流为输入，以转角θ为输出的EPS转向系统；

步骤二：先采集所述的EPS转向系统的n组参考电流和转角θ(k)数据点，k＝2,3…n+1,k为离散样本时间指数；利用模糊均值聚类算法对参考电流和转角θ(k)数据点进行聚类分析，得到p个集合X_j，j＝1,2,…,p，j是集合编号；再对p个集合X_j中的参考电流和转角θ(k)数据点采用随机逼近法识别出p个局部线性模型P_i，i＝1,2,…,p；计算出各个局部线性模型P_i之间的间隙度量δ_ij，两个局部线性模型的相似性通过间隙度量δ_ij表示，得到p阶间隙度量矩阵G；

步骤三：对间隙度量矩阵G进行层次聚类分析，得到M个局部线性模型集Π₁,Π₂…Π_M，1Mp；从M个局部线性模型集Π₁,Π₂…Π_M的每个模型集中选择出一个局部线性模型，得到M个局部线性模型H₁，H₂…H_M；对M个局部线性模型H₁，H₂…H_M一一进行设计，设计出对应的M个局部控制器；

步骤四：将M个局部控制器并联，以参考转角θ^*与转角θ之间的转角误差e_θ作为M个局部控制器共同输入，每个所述的局部控制器输出各自的一个局部电流，M个局部电流i_q1、i_q2…i_qM作为电流混合策略模块的第一部分输入；将车速ν、转角θ以及电流混合策略模块输出的混合电流i_q作为数据离散处理模块22的输入，数据离散处理模块输出为离散化的车速ν(k)、转角θ(k)以及混合电流i_q(k)，混合电流i_q(k)经过延迟输出一步延迟的混合电流i_q(k-1)，离散化的车速ν(k)、转角θ(k)以及一步延迟的混合电流i_q(k-1)作为局部电流权值计算模块的输入，输出M个局部控制器的局部电流权值w₁，w₂…w_M；局部电流权值w₁，w₂…w_M作为电流混合策略模块的第二部分输入，电流混合策略模块输出混合电流i_q，该混合电流i_q以及所述的离散化的车速ν(k)作为助力电流计算模块的输入，助力电流计算模块输出所述的参考电流构成以参考转角θ^*、车速ν和转角θ为输入，以所述的参考电流为输出的EPS多模型转角控制器。

2.根据权利要求1所述的一种汽车EPS转向系统多模型转角控制器的构造方法，其特征是：步骤一中，由电流环PI调节模块、前馈解耦模块、坐标变换2r/2s模块、空间电压矢量调制模块、电压源逆变器、永磁同步电机、转向系统、位置传感器以及角度计算模块依次串接，坐标变换3s/2r模块串接于电压源逆变器和电流环PI调节模块之间，共同构成所述的EPS转向系统。

3.根据权利要求1所述的一种汽车EPS转向系统多模型转角控制器的构造方法，其特征是：步骤二中，先对EPS转向系统采用闭环PI控制，由转角给定模块输出参考转角θ^*，参考转角θ^*与EPS转向系统输出的转角θ作差得到转角误差e_θ，该转角误差e_θ作为转角PI控制器的输入，其输出为参考电流该参考电流作为EPS转向系统输入，EPS转向系统输出转角θ，再采用数据采集模块完对EPS转向系统输入的参考电流和输出的转角θ进行信号采集，得到n组参考电流和转角数据点。