[发明专利]一种主动悬架和电动助力转向集成系统的解耦控制方法

摘要

本发明公开了一种主动悬架和电动助力转向集成系统的解耦控制方法，将主动悬架系统与电动助力转向系统作为一个整体组成基于垂向和横向运动的整车非线性系统，运用最小二乘支持向量机逆控制器的改进解耦控制方法，通过汽车垂直加速度a_z、侧倾角φ、悬架动扰度f_d、横摆角速度γ和质心偏置角β之间的解耦，对基于垂向和横向运动的整车非线性系统进行高性能控制。该方法可以实现汽车垂向、横向的集成运动控制，进一步提高了汽车的操作稳定性和行驶平顺性。

主权项

一种主动悬架和电动助力转向集成系统的解耦控制方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将主动悬架系统(1)与电动助力转向系统(2)作为一个整体组成基于垂向和横向运动的整车非线性系统(3)，其5个输入信号分别为主动悬架力F₁、F₂、F₃、F₄和电动助力转矩T_m，5个输出信号分别为垂直加速度a_z、侧倾角φ、悬架动扰度f_d、整车横摆角速度γ和质心偏置角β；2)确定基于垂向和横向运动的整车非线性系统(3)的逆系统的输入变量为垂直加速度a_z的一阶导数侧倾角φ的一阶导数悬架动扰度f_d的一阶导数整车横摆角速度γ的一阶导数和质心偏置角β的一阶导数输出变量为基于垂向和横向运动的整车非线性系统(3)的输入F₁、F₂、F₃、F₄和T_m；垂直加速度a_z的一阶导数侧倾角φ的一阶导数悬架动扰度f_d的一阶导数横摆角速度γ的一阶导数和质心偏置角β的一阶导数为最小二乘支持向量机(4)的5个输入变量；3)采用优化后的最小二乘支持向量机(4)加5个积分器构成最小二乘支持向量机逆(5)，最小二乘支持向量机逆(5)的第一个输入作为最小二乘支持向量机(4)的第一个输入，最小二乘支持向量机逆(5)的第一个输入经过第一个积分器的输出和最小二乘支持向量机(4)的第二个输入相连接；最小二乘支持向量机逆(5)的第二个输入作为最小二乘支持向量机(4)的第三个输入，最小二乘支持向量机逆(5)的第二个输入经过第二个积分器的输出和最小二乘支持向量机(4)的第四个输入相连接；最小二乘支持向量机逆(5)的第三个输入作为最小二乘支持向量机(4)的第五个输入，最小二乘支持向量机逆(5)的第三个输入经过第三个积分器的输出和最小二乘支持向量机(4)的第六个输入相连接；最小二乘支持向量机逆(5)的第四个输入作为最小二乘支持向量机(4)的第七个输入，最小二乘支持向量机逆(5)的第四个输入经过第四个积分器的输出和最小二乘支持向量机(4)的第八个输入相连接；最小二乘支持向量机逆(5)的第五个输入作为最小二乘支持向量机(4)的第九个输入，最小二乘支持向量机逆(5)的第五个输入经过第五个积分器的输出和最小二乘支持向量机(4)的第十个输入相连接；最小二乘支持向量机(4)的输出就是最小二乘支持向量机逆(5)的输出；4)将最小二乘支持向量机逆(5)置于基于垂向和横向运动的整车非线性系统(3)之前，最小二乘支持向量机逆(5)与基于垂向和横向运动的整车非线性系统(3)串联复合成伪线性系统(6)，形成垂直加速度的一阶伪线性子系统(61)、侧倾角的一阶伪线性子系统(62)、悬架动扰度的一阶伪线性子系统(63)、横摆角速度的一阶伪线性子系统(64)和质心偏置角的一阶伪线性子系统(65)；5)对得到的5个所述一阶伪线性子系统设计5个模糊自适应控制器，分别为：垂直加速度模糊自适应控制器(71)、侧倾角模糊自适应控制器(72)、悬架动扰度模糊自适应控制器(73)、横摆角速度模糊自适应控制器(74)和质心偏置角模糊自适应控制器(75)，并由所述的5个模糊自适应控制器构成模糊自适应闭环控制器(7)，将最小二乘支持向量机逆(5)与模糊自适应闭环控制器(7)共同组成最小二乘支持向量机逆控制器(8)。