一种动力系统死区辨识及补偿控制方法、车辆和存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种动力系统死区辨识及补偿控制方法、车辆和存储介质，动力系统死区辨识及补偿控制方法包括：建立动力系统的完整力矩传递的数学模型和第一简化模型；将第一简化模型进行离散化，得到分段非线性方程组，分段非线性方程组包括第一死区边界c

【技术实现步骤摘要】
一种动力系统死区辨识及补偿控制方法、车辆和存储介质


[0001]本专利技术涉及车辆控制
，具体而言，涉及一种动力系统死区辨识及补偿控制方法、一种车辆和一种可读存储介质。

技术介绍

[0002]典型的动力系统结构如下所示：内燃机、电机等动力源产生力矩，经由包含死区的齿轮变速器传递给差速器，经过一个弹簧
‑
阻尼环节，力矩最终传递到轮胎和承载部分。动力系统由于其本身的机械特性，在齿轮啮合中存在着力矩无法连续传递的空行程，称之为死区，并且具有类似弹簧
‑
阻尼系统的周期性衰减特性，特别是在动力系统由停止到启动，或者当动力系统存在多套动力源，需要根据情况切换时尤为明显，此时产生的振动，传递到乘员身上时会大大地影响其乘坐舒适性。因此，需要对由于死区引起的振动进行补偿。
[0003]但是，在抑制振动过程中，存在这样一个问题：典型的抑制振动的方法是通过对动力系统进行建模设计实现控制，可以有效地减少振动对乘坐舒适性的影响。例如，通过设计PD控制器，或者LQR控制器。PD控制器是一种无模型控制方式，其不需要对动力系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力系统的死区辨识及补偿控制方法，其特征在于，包括：步骤S100：建立动力系统的完整力矩传递的数学模型和第一简化模型；步骤S200：将所述第一简化模型进行离散化，得到分段非线性方程组，所述分段非线性方程组包括第一死区边界c
l
(p)、第二死区边界c
r
(p)和动态特性；步骤S300：对所述第一死区边界c
l
(p)、所述第二死区边界c
r
(p)、所述动态特性进行迭代求解，获得第二简化模型；步骤S400：根据所述第二简化模型设计全维状态观测器，通过所述全维状态观测器预测转速输出和输入转矩；步骤S500：根据所述第二简化模型、所述转速输出和所述输入转矩，进行反馈控制并选取最优点；其中，所述第二简化模型为迭代求解后的所述第一简化模型。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述建立动力系统的完整力矩传递的数学模型和第一简化模型，包括：步骤S110：构建第一系统模型为弹簧
‑
阻尼的二阶系统模型阻尼的二阶系统模型其中，F
contact
为齿轮的齿间接触力，K
contact
为齿间接触力的等价刚度系数，C
contact
为齿间接触的等价阻尼系数，q
relative
为接触点的等价相对位移，为接触点的相对速度；步骤S120：构建第二系统模型为齿轮间的相对加速度以及力矩传递模型：T
op
＝F
transfer R
op
，T
diff
‑
in
＝
‑
F
transfer R
diff
，其中，R
op
为齿轮箱输入齿轮的半径，R
diff
为齿轮箱输出齿轮的半径，ω
diff
为差速器的角速度，ω
op
为齿轮箱输入轴的角速度，T
op
为齿轮箱输入轴的输入力矩，T
diff
‑
in
为差速器的输入力矩，η为差速器齿轮半径与齿轮箱输入齿轮半径之比；步骤S130：根据所述弹簧
‑
阻尼的二阶系统模型构建力矩在各个对象上的数学模型；步骤S140：根据所述数学模型构建第一简化模型。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述弹簧
‑
阻尼的二阶系统模型构建力矩在各个对象上的数学模型，包括：步骤S131：构建第一数学模型为力矩在变速器的输入轴中的传递模型其中，I
op
为齿轮箱输入轴的等价转动惯量，T
mg2
为动力源的输出力矩，为齿轮箱输入轴的角加速度，D
op
为齿轮箱输入轴的等价粘性系数；步骤S132：构建第二数学模型为力矩在差速器的输入轴中的传递模型其中，I
diff
为差速器的等价转动惯量，为差速器的角加速度，T
diff
‑
in
为差速器的输入力矩，D
diff
为差速器的等价粘性系数，T
diff
‑
out
为差速器的输出力矩；
步骤S133：构建第三数学模型为力矩在驱动轴中的传递模型T
diff
‑
out
＝T
tire
‑
in
＝K
ds
(θ
diff
‑
θ
tire
)+C
ds
(ω
diff
‑
ω
tire
)；其中，T
tire
‑
in
为轮胎的输入力矩，K
ds
为驱动轴的等价刚性系数，C
ds
为驱动轴的等价阻尼系数，θ
diff
为差速器转动角度，θ
tire
为轮胎的转动角度，ω
diff
为差速器角速度，ω
tire
为轮胎角速度；步骤S134：构建第四数学模型为力矩在轮胎与承载物的连接中的传递模型T
tire
‑
out
＝T
body
＝K
tire
(θ
tire
‑
θ
body
)+C
tire
(ω
tire
‑
ω
body
)；其中，T
tire
‑
out
为轮胎与地面间的接触力，T
body
为反馈给车身的力矩，K
tire
为轮胎的等价刚性系数，C
tire
为轮胎的阻尼系数，θ
body
为车身的转动角度，ω
body
为车身角速度。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述将所述第一简化模型进行离散化，得到分段非线性方程组，所述分段非线性方程组包括第一死区边界c
l
(p)、第二死区边界c
r
(p)和动态特性，包括：步骤S210：根据后项差分法，将所述第一简化模型进行离散化，得到所述分段非线性方程组：其中，T
body
(k)，T
body
(k
‑
1)，T
body
(k
‑
2)中的k，k
‑
1，k

【专利技术属性】
技术研发人员：周思伟，彭钟钟，王建琴，刘强，王明星，
申请(专利权)人：宁波均胜智能汽车技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：