[发明专利]汽车底盘集成系统神经网络广义逆解耦控制器及构造方法

权利要求书

1.一种汽车底盘集成系统神经网络广义逆解耦控制器的构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

将汽车底盘的主动前轮转向子系统、直接横摆力矩控制子系统和主动悬架子系统作为一个整体组成汽车底盘集成系统；

采用静态神经网络和多个线性环节构造所述汽车底盘集成系统的神经网络广义逆，并通过调整静态神经网络的权系数使神经网络广义逆实现汽车底盘集成系统的广义逆系统功能；

将所述神经网络广义逆与汽车底盘集成系统串联，组成广义伪线性系统；

将所述广义伪线性系统线性化解耦为三个单输入单输出的伪线性子系统；

采用PID调节器对所述伪线性子系统分别实施PID调节，所述调节器构成线性闭环控制器；

所述线性闭环控制器和神经网络广义逆共同构成汽车底盘集成系统神经网络广义逆控制器。

2.如权利要求1所述的汽车底盘集成系统神经网络广义逆解耦控制器的构造方法，其特征在于，所述神经网络广义逆由具有七个输入节点和三个输出节点的静态神经网络以及四个线性环节构成，所述的神经网络广义逆具有三个输入节点和三个输出节点，其中：

神经网络广义逆的第一个输入作为静态神经网络的第一个输入，该第一个输入经一阶系统的输出为静态神经网络的第二个输入；

神经网络广义逆的第二个输入作为静态神经网络的第三个输入，该第二个输入经一阶系统的输出为静态神经网络的第四个输入；

神经网络广义逆的第三个输入作为静态神经网络的第五个输入，该第三个输入经二阶系统的输出为静态神经网络的第六个输入，该二阶系统的输出再经一个积分器s^-1的输出为静态神经网络的第七个输入；

所述静态神经网络的三个输出即为神经网络广义逆的输出；

其中，a₁₀、a₁₁、a₂₀、a₂₁、a₃₀、a₃₁和a₃₂为所述广义逆系统的参数。

3.如权利要求2所述的汽车底盘集成系统神经网络广义逆解耦控制器的构造方法，其特征在于，调节所述广义逆系统的参数a₁₀、a₁₁、a₂₀、a₂₁、a₃₀、a₃₁和a₃₂，使线性化解耦后的三个单输入单输出的子系统的极点在复平面内合理配置，以实现非线性系统的开环线性化控制。

4.如权利要求1所述的汽车底盘集成系统神经网络广义逆解耦控制器的构造方法，其特征在于，所述广义伪线性系统的三个单输入单输出子系统包括一个一阶质心侧偏角β伪线性子系统、一个一阶横摆角速度γ伪线性子系统和一个二阶车身侧倾角Φ伪线性子系统，通过对该三个单变量线性子系统的控制，实现对所述汽车底盘集成系统的侧向、纵向以及垂向之间的非线性解耦控制。

5.如权利要求4所述的汽车底盘集成系统神经网络广义逆解耦控制器的构造方法，其特征在于，所述静态神经网络的权系数确定方法为：

将前轮转向补偿角δ_c、横摆控制力矩T_Z和悬架侧倾力矩T_Φ的阶跃激励信号{δ_c,T_Z,T_Φ}加到汽车底盘集成系统的输入端，采集所述汽车底盘集成系统的质心侧偏角β、横摆角速度γ和车身侧倾角Φ，对质心侧偏角β、横摆角速度γ离线分别求其一阶导数，进而求出和，对车身侧倾角Φ离线求其一阶、二阶导数，进而求出

对所得信号做规范化处理，组成神经网络的训练样本集对所述静态神经网络进行训练，从而确定所述静态神经网络的各个权系数。