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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明公开了基于有限时间状态扩张观测器与时滞补偿控制器的混合动力汽车模式切换协调控制方法，该控制系统包含模式判别模块、复合控制模块以及转矩控制分配模块。模式判别模块判断车辆工作模式，并由有限时间状态扩张观测器与时滞补偿控制器构成的复合控制模块获取切换过程的控制律，转矩控制分配模块进一步根据复合控制模块的输出量进行不同动力源输出转矩的分配。从而显著削弱纯电动模式到混合驱动模式的切换过程中由整车质量变化等参数不确定性及路面附着系数、道路坡度变化等外部干扰和车辆信号网络传输过程存在的时延对系统稳定性的影响，提高车辆在模式切换过程中的精确控制性能和暂态抗干扰性能。

主权项：1.基于有限时间状态扩张观测器与时滞补偿控制器的混合动力汽车模式切换协调控制方法，其特征在于，包括依次相连的模式判别模块、复合控制模块以及转矩控制分配模块；所述模式判别模块根据制动器、离合器状态、车速信号和发动机转速判断车辆运行模式，并将求得的模式信号传递给复合控制模块和转矩控制分配模块；复合控制模块由前馈补偿和反馈控制构成，其中前馈补偿是采用有限时间状态扩张观测器对由传感器噪声、路面附着系数变化和系统内部参数的摄动干扰进行实时观测估计补偿，反馈控制是构建时滞补偿控制器对系统时滞进行预估补偿；转矩控制分配模块进一步根据复合控制模块求得的不同部件转矩以及模式判别模块确定的车辆工作模式信号求解各部件的输出转矩；所述复合控制模块执行以下过程：步骤1，将系统内部参数的摄动和传感器噪声、路面附着系数外部干扰作为综合扰动，建立含有未知总扰动的动力学模型： 其中，xt和yt分别表示系统的状态向量和输出向量，A、B1和B2为系统的系数矩阵，φt为系统的综合扰动，ut为系统的控制输入向量；步骤2，根据动力学模型设计有限时间状态扩张观测器，其结构如下所示： 其中，B为系统的常系数矩阵，z1为状态向量xt的实时估计值，z2为综合干扰φt的实时估计值，λ、L1、L2、m1和m2为观测器参数；步骤3，设计控制律对系统进行干扰补偿，形式如下： 其中，ks为比例增益的大小，α为分数指数幂；步骤4，基于有限时间控制理论，确定各个参数的范围，使混合动力汽车控制系统全局有限时间稳定；步骤5，建立具有输入时滞的系统动力学模型： 其中，xt表示系统的状态向量，A、B1和B2为系统的系数矩阵，φt为系统的综合扰动，ut-τ为系统含有时滞的控制输入向量，τ为系统的时滞；步骤6，设计时滞补偿控制器：输入时滞系统中，补偿向量f1t为： 在没有外界干扰时，φt＝0，在输入时滞范围内系统的补偿向量f2t为： 由此设计时滞补偿控制器为：ut＝Kf2t7其中：K为状态反馈增益矩阵，ut为系统的控制输入向量。

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百度查询： 江苏大学 基于有限时间状态扩张观测器与时滞补偿控制器的混合动力汽车模式切换协调控制方法