[发明专利]增程式电动汽车转速控制方法及控制系统

权利要求书

1.一种增程式电动汽车转速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

给定角位置输入与反馈量经比较后得到误差信号；

将误差信号作为位置重复控制器的输入，所述的误差信号输入位置重复控制器后进入延迟环节，延迟环节的输出进入低通滤波器；低通滤波器的输出与下一时刻的误差信号叠加后作为鲁棒控制器的输入；

将鲁棒控制器的输出与外部干扰信号之和作为被控对象的输入；

将被控对象的输出一方面作为发动机的角位置控制信号，另一方面作为反馈量进入比较元件。

2.如权利要求1所述的增程式电动汽车转速控制方法，其特征在于：

所述的延迟环节与位置低通滤波器串联；

所述的延迟环节为由时滞模型结合位置补偿器构成；

所述时滞模型并联在误差信号和鲁棒控制器的输入信号之间，是一个正反馈环节，在时域中表示为其中T_d代表发动机旋转一个位置周期所需的时间；

所述的位置补偿器为其中T_c为需要补偿周期偏移的时间；

所述的位置低通滤波器为

所述的位置低通滤波器满足如下：|Q[s，v(t)][1+K(s)G(s)]^-1|＜1。

所述的位置重复控制器为

3.如权利要求1所述的增程式电动汽车转速控制方法，其特征在于：所述的被控对象的扭矩/角位置传递函数如下：

其中θ为增程器发动机机械角位置，T_m为发动机扭矩，T_r为阻力矩。

4.一种增程式电动汽车转速控制系统，其特征在于：在前向通道上包括位置重复控制器，所述的位置重复控制器的输入为比较元件输出的误差信号，所述的误差信号为给定角位置与反馈量相减；所述的误差信号输入位置重复控制器后进入延迟环节，延迟环节的输出进入低通滤波器；低通滤波器的输出与下一时刻的误差信号叠加后作为鲁棒控制器的输入；

和鲁棒控制器，所述的鲁棒控制器的输入为位置重复控制的输出；

和被控对象，所述的被控对象的输入为鲁棒控制器的输出与外部干扰信号叠加，其输出作为发动机的角位置控制信号；

在反馈通道上将被控对象的输出作为反馈量进入比较元件和给定角位置比较得到误差信号。

5.如权利要求4所述的增程式电动汽车转速控制控制系统，其特征在于：

所述的延迟环节与位置低通滤波器串联；

所述的延迟环节为由时滞模型结合位置补偿器构成；

所述时滞模型并联在误差信号和鲁棒控制器的输入信号之间，是一个正反馈环节，在时域中表示为其中T_d代表发动机旋转一个位置周期所需的时间；

所述的位置补偿器为其中T_c为需要补偿周期偏移的时间。

6.如权利要求4所述的增程式电动汽车转速控制控制系统，其特征在于：

所述的位置低通滤波器为：

所述的位置低通滤波器满足如下：|Q[s，v(t)][1+K(s)G(s)]^-1|＜1。

7.如权利要求4所述的增程式电动汽车转速控制系统，其特征在于，所述的鲁棒控制器K(s)＝W₁K_∞W₂；

式中其中M_S为谐振峰值，w_b为频带带宽，β为在单位阶跃输入下系统稳态误差的上限，W₂＝1；

式中次优控制器K_∞通过对成形后的开环传递函数G_n(s)进行正交化互质因式分解得到；利用加权函数W₁，W₂对传递函数G(s)进行加权和回路成形处理，通过调整权函数参数，使得成形后的开环传递函数G_n(s)＝W₂GW₁的奇异值曲线达到期望形状，并且G_n(s)没有右半平面零极点对消；判断鲁棒稳定增益ε大小是否在0.2～0.3之间，ε_max按以下公式得到：

其中为G_n的正规化互质分解，对成形后的开环传递函数G_n(s)进行正交化互质因式分解得到次优控制器K_∞以及鲁棒稳定裕度ε，判断鲁棒稳定裕度ε是否在0.2～0.3的范围里，如果不满足，则返回调整权函数参数，直到ε在0.2～0.3的范围里。