CN119428689A - 混合动力汽车扭振控制方法、装置、介质及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种混合动力汽车扭振控制方法、装置、介质及设备，用于建立目标扭振控制器，对混合动力汽车在模式切换过程中产生的扭振进行控制，所述方法包括：建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩；根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型；通过转速传感器获取时变调度参数；基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵；基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。本申请可有效抑制混合动力汽车在模式切换过程中产生的扭振。

Description

混合动力汽车扭振控制方法、装置、介质及设备

技术领域

本申请涉及扭振技术领域，尤其是涉及到一种混合动力汽车扭振控制方法、装置、介质及设备。

背景技术

伴随着能源危机以及污染物排放引起环境问题日益严重，新能源汽车成为汽车节能与减排的重要方向，但与此同时，新能源汽车由于其结构、新动力带来的问题也越发明显。

混合动力汽车优点主要依赖于其复杂的机电复合传动系统，通过多电机和发动机的转矩合理协调分配，实现多种驾驶模式的自由切换，一定程度上降低了能源的消耗，但是由于其复杂的结构特性，在模式切换的过程中不可避免的会产生传动系统的扭转振动，影响驾驶舒适性，因此对于整车NVH性能提出了更高的要求。

最早的方法是被动控制方法，单纯从机械的角度出发，使车辆的低频抖振的频率避开人体的共振范围，通过调整车辆半轴的刚度与阻尼的方法得到一定的改善，但是这种方法需要对车辆结构改动，并且可能会引起其他一些频段的振动问题。还有一种方法就是主动控制方法，把动力源当作抑制振动的补偿转矩的执行器，通过反馈控制对传动系统施加一种“反激励”来抑制振动，但现有的反馈控制方法需要在特定的工况下进行标定，无法满足在不同运行模式下半轴带来的扭振影响。

因此，如何针对混合动力车辆动力传动系统的扭振问题，通过建立模型并深入分析，以实现对这种车辆的扭振抑制，是本领域急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种混合动力汽车扭振控制方法、装置、介质及电子设备，主要目的在于提高扭振控制的效率。

依据本申请的一个方面，提供了一种混合动力汽车扭振控制方法，用于建立目标扭振控制器，对混合动力汽车在模式切换过程中产生的扭振进行控制，所述方法包括：

建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩；

根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型；

通过转速传感器获取时变调度参数；

基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵；

基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。

在一种实现方式中，所述建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩，包括：

建立重置积分器非线性摩擦模型，确定离合器摩擦模型与相对滑动速度的对应关系；

将所述对应关系中的摩擦系数进行泰勒产开，得到线性化摩擦系数随相对滑动速度的对应关系；

基于所述线性化摩擦系数随相对滑动速度的对应关系，得到离合器在滑摩过程中的转矩。

在一种实现方式中，所述根据传动系统的动力传动路线，建立线性时变模型，包括：

根据传动系统的动力传动路线，确定多个动力源、多个离合器以及多个传动机构的各部件及连动关系；

分析在模式切换过程中，各部件工作状态、摩擦状态以及接合状态；

根据所述各部件工作状态、摩擦状态以及接合状态，建立传动系统动力学方程，得到线性时变模型。

在一种实现方式中，所述通过转速传感器获取时变调度参数，包括：

利用转速传感器测得的离合器两端的转速差信号，获取时变调度参数。

在一种实现方式中，所述基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵，包括：

以车轮转速和扭转角的跟踪误差，建立线性时变闭环系统的增广矩阵，其中，以期望车轮转速和期望扭转角引入增广状态，并根据所述离合器在滑摩过程中的转矩，计算得到所述线性时变模型中当前离合器的转矩表达式，并结合时变调度参数，构建得到线性时变闭环系统的增广矩阵。

在一种实现方式中，所述基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器，包括：

以轮速以及扭转角的跟踪误差最小为目标，基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略，对所述线性参数时变闭环系统进行控制，确定所述目标扭振控制器。

在一种实现方式中，所述以轮速以及扭转角的跟踪误差最小为目标，基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略，对所述线性参数时变闭环系统进行控制，确定所述目标扭振控制器，包括：

确定所述多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略为：在输入u的作用下，使得轮速以及扭转角跟踪期望值；

以多胞体描述线性参数时变闭环系统；

分别对多胞体的各个顶点设计有限时间H_∞鲁棒控制器，使得控制器在有限时间的条件下满足H_∞性能；

对多胞体顶点增益进行求解，通过加权拟合，得到连续的全局LPV有限时间H_∞鲁棒控制器，作为所述目标扭振控制器。

在一种实现方式中，所述方法还包括：

将所述目标扭振控制器的输出，作为输入接入到电机执行机构以及离合器执行结构，通过电机执行机构以及离合器执行机构作用到整车传动系统中，抑制传动系统的扭振。

依据本申请一个方面，提供一种混合动力汽车扭振控制装置，用于建立目标扭振控制器，对混合动力汽车在模式切换过程中产生的扭振进行控制，所述装置包括：

非线性离合器摩擦模型建立单元，用于建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩；

线性时变模型建立单元，根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型；

时变调度参数确定单元，用于通过转速传感器获取时变调度参数；

增广矩阵建立单元，用于基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵；

控制器设计单元，用于基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。

依据本申请的一个方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述的方法。

依据本申请的一个方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述的方法。

借由上述技术方案，本申请提供的一种混合动力汽车扭振控制方法、装置、介质及设备，本申请通过建立非线性离合器摩擦模型并线性化以及线性时变模型，并综合时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵，并基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。可见，本申请方案充分考虑了非线性摩擦等因素在模式切换中对于扭振的作用，提出线性化离合器摩擦模型的建模方法，并建立了混合动力汽车模式切换线性时变模型，与传统汽车的传动系扭振模型相比，能够更为准确的表现出传动系统的低频扭振特性，提高扭振建模方面和扭振抑制，可有效提高扭振抑制的效果；此外，本申请提出一种多胞LPV(线性变参数)有限时间H_∞鲁棒变增益控制主动控制策略，该主动控制策略利用电机响应快的特点，能够实现良好的控制效果，可适用于不同离合器状态下引起传动系的扭振问题；并且在实现传动系扭振的同时能够保证汽车的动力性能，能够在工程技术问题上对整车的NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能进行优化。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了本申请实施例提供的一种混合动力汽车扭振控制方法的流程图；

图2示出了本申请实施例提供的混合动力汽车传动系统动力传动路线示意图；

图3示出了本申请实施例提供的一种混合动力汽车扭振控制方法示例流程图；

图4出了本申请实施例提供的线性时变闭环系统的多胞体示意图；

图5示出了本申请实施例提供的一种混合动力汽车扭振控制方法应用场景示意图；

图6示出了本申请实施例提供的一种混合动力汽车扭振控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请实施例人在研究过程中发现，现有扭振控制方案中，忽略了不同离合器非线性摩擦等因素的作用，无法准确表征功率分流式混合动力汽车模式切换过程自激扭振耦合行为的动力学模型具有强非线性和时变性，具有一定的局限性，混合动力传动系统扭振控制开展了多方面的研究，但为了便于进行控制器的鲁棒分析与综合，混合动力汽车扭振控制大多基于简化线性模型展开，无法保证模式切换的全局稳定，具有一定的保守性。

因此，本申请实施例提供一种混合动力汽车扭振控制方法，旨在从以下几个方面进行改进：

1、提出线性化离合器摩擦模型的建模方法，并建立了混合动力汽车模式切换线性时变模型，与传统汽车的传动系扭振模型相比，能够更为准确的表现出传动系统的低频扭振特性，提高扭振建模方面和扭振抑制分析方面的工作效率以及可行性；

2、基于上述所建立的线性时变模型，提出一种多胞LPV(linear parametervarying，线性变参数)有限时间H_∞鲁棒变增益控制主动控制策略，该主动控制策略利用电机响应快的特点，能够实现良好的控制效果，可适用于不同离合器状态下引起传动系的扭振问题；并且在实现传动系扭振的同时能够保证汽车的动力性能，能够在工程技术问题上对整车的NVH性能进行优化。

参见图1，为本申请实施例提供的一种混合动力汽车扭振控制方法示意图。该混合动力汽车扭振控制方法，用于建立目标扭振控制器，对混合动力汽车在模式切换过程中产生的扭振进行控制。

S101：建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩。

为了考虑非线性摩擦在模式切换中对扭振的作用，本申请实施例中建立非线性离合器摩擦模型。由于离合器摩擦特性对于车辆传动系而言起到了一定的阻尼作用，因此可建立一种重置积分器非线性摩擦模型，具体的，可建立重置积分器非线性摩擦模型，确定离合器摩擦模型与相对滑动速度的对应关系；将对应关系中的摩擦系数进行泰勒产开，得到线性化摩擦系数随相对滑动速度的对应关系；基于线性化摩擦系数随相对滑动速度的对应关系，得到离合器在滑摩过程中的转矩。具体计算方式可参见下文描述。

S102：根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型。

在混合动力汽车的动力系统中，一般包括多个动力源(例如电机和发动机)、离合器以及传动机构(例如行星排齿轮传动机构)等多个部件，在动力系统中，动力传动路线涉及模式切换过程中，各个部件的工作状态(是否处于工作中)、摩擦状态(是否处于滑摩状态)以及部件之间的接合状态，是建立线性时变模型的关键。

如图2例子，示出了混合动力汽车结构有三个动力源，分别是电机MG1、电机MG2以及发动机，配备四个离合器以及两个行星排齿轮传动机构，由纯电动驱动模式到混合驱动模式切换过程中，动力传递路线为电机MG1、MG2同时工作，并且电机MG1拖动发动机启动，离合器CR1、CR3同时滑摩，并且离合器CR3处于接合状态，离合器CR4处于完全分离状态。

在一种实现方式中，根据传动系统的动力传动路线建立线性时变模型的具体过程可包括：根据传动系统的动力传动路线，确定多个动力源、多个离合器以及多个传动机构的各部件及连动关系；分析在模式切换过程中，各部件工作状态、摩擦状态以及接合状态；根据各部件工作状态、摩擦状态以及接合状态，建立传动系统动力学方程，得到线性时变模型。具体例子及公式可参见下文描述。

S103：通过转速传感器获取时变调度参数。

具体中，可利用转速传感器测得的离合器两端的转速差信号，获取时变调度参数。

S104：基于离合器在滑摩过程中的转矩、线性时变模型、时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵。

在一种实现方式中，可以车轮转速和扭转角的跟踪误差，建立线性时变闭环系统的增广矩阵，其中，以期望车轮转速和期望扭转角引入增广状态，并根据离合器在滑摩过程中的转矩，计算得到所述线性时变模型中当前离合器的转矩表达式，并结合时变调度参数，构建得到线性时变闭环系统的增广矩阵。具体公式及例子见下文描述。其中线性时变闭环系统，可理解为一个虚拟模型，作为目标扭振控制器的控制对象。

S105：基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。

具体中，可以轮速以及扭转角的跟踪误差最小为目标，基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略，对所述线性参数时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。例如，首先，确定所述多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略为：在输入u的作用下，使得轮速以及扭转角跟踪期望值；然后，以多胞体描述线性参数时变闭环系统；接着，分别对多胞体的各个顶点设计有限时间H_∞鲁棒控制器，使得控制器在有限时间的条件下满足H_∞性能；最后，对多胞体顶点增益进行求解，通过加权拟合，得到连续的全局LPV有限时间H_∞鲁棒控制器，作为所述目标扭振控制器。具体详见下文示例描述。

下面，对本申请实施例所提供的一种混合动力汽车扭振控制方法进行示例性说明。如图3所示，该示例具体包括以下的步骤1-步骤6。

步骤1：建立非线性离合器摩擦模型并线性化。

离合器摩擦特性对于车辆传动系而言起到了一定的阻尼作用，建立了一种重置积分器非线性摩擦模型，离合器摩擦模型与相对滑动速度的关系为：

式中，ω_rel表示相对滑动速度，μ_d库伦动摩擦系数，μ_s表示静摩擦系数，a表示stribeck常数。

通过将摩擦系数在处进行泰勒展开，忽略其中高阶项，得到线性化摩擦系数随相对滑动速度的关系：

离合器在滑摩过程中的转矩可以表示为：

式中n表示摩擦副数量，R表示作用有效半径，F表示离合器压力。

步骤2：通过传动系统的动力传动路线建立传线性时变扭振模型。

如图2所示，混合动力汽车结构有三个动力源，分别是电机MG1、电机MG2以及发动机，配备四个离合器以及两个行星排齿轮传动机构，由纯电动驱动模式到混合驱动模式切换过程中，动力传递路线为电机MG1、MG2同时工作，并且电机MG1拖动发动机启动，离合器CR1、CR3同时滑摩，并且离合器CR3处于接合状态，离合器CR4处于完全分离状态。根据模式切换过程中动力传递路线建立传动系统动力学方程为：

式中，W_e、W_R1、W_S1、W_C1、W_R2、W_S2、W_C2、W_W分别表示发动机、齿圈1、太阳轮1、行星架1、齿圈2、太阳轮2、行星架2以及车轮转速，θ_e、θ_R1、θ_C2、θ_W分别表示发动机、齿圈1、行星架2、车轮扭转角，I_E、I_R1、I_S1、I_S2、I_h分别表示发动机、齿圈1、电机1、电机2、输出轴转动惯量，T_mg1、T_mg2、T_e、T_CR1、T_CR2、T₂、T_C2分别表示电机1、电机2、发动机、离合器CR1、离合器CR2、太阳轮1端、齿圈2端转矩，T_V、T_roll、T_air、T_grad分别表示负载力矩、滚动阻力矩、空气阻力矩、坡度阻力矩，k₁、k₂表示发动机轴和输出轴刚度，c₁、c₂表示发动机轴和输出轴刚度、K₁、K₂表示前后行星拍特征参数，m表示车身质量，R表示车轮半径。

步骤3：通过转速传感器获取时变调度参数。

利用转速传感器测得的离合器CR1、CR2两端的转速差信号获取时变调度参数ρ₁和ρ₂，ρ₁和ρ₂分别为离合器CR1转速差W₁和离合器CR2转速差W₂，并且ρ₁∈[W_1min W_1max]，ρ₂∈[W_2min W_2max]。

步骤4：以车轮转速以及动力源转速为跟踪误差最小化为目标，建立线性时变闭环系统的增广矩阵。

通过车轮转速以及扭转角的跟踪性能良好来反映传动系统的扭振水平，所以以车轮转速和扭转角的跟踪误差建立模型增广矩阵。

引入新的增广状态：

式中，W_{W_ref}、θ_{_ref}分别表示期望车轮转速和期望扭转角，e₁、e₂分别表示转速和转角跟踪误差。

根据线性化的摩擦系数并带入离合器摩擦转矩方程(3)中得到离合器CR1、CR2的转矩表达式，构建系统线性参数时变增广矩阵：

式中，A、B、D分别为传动系统的状态矩阵、输入矩阵以及扰动矩阵。x为状态量，u为输入量，w为扰动输入。

x＝[We W_S1 W_R1 W_S2 W_C2 W_W θ_e-θ_R1 θ_C2/i-θ_W e₁ e₂]^T

u＝[T_mg1 T_mg2 F_CR1 F_CR2]^T

w＝[Te T_V]^T

步骤5：通过设计多胞LPV有限时间H_∞鲁棒反馈控制器，抑制扭振。

针对轮速以及扭转角的跟踪误差最小为目标，建立基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒反馈控制器，实现对于传动系统的扭振抑制。

多胞LPV有限时间H_∞鲁棒控制器的控制目标是在输入u的作用下，使得轮速以及扭转角能够跟踪期望值，并在外界干扰下满足控制要求，被控对象-线性时变闭环系统的增广模型可以描述为：

式中，y为可测量输出，z为被控输出。

如图4所示，方程描述的线性时变闭环系统可以用一个多胞体描述为：

其中：代表多胞体的每一个顶点。这些顶点由时变参数ρ₁、ρ₂的上下边界表示为：

多胞体Θ内某一点的坐标α_i可以描述为：

其中，

分别对多胞体的四个顶点设计有限时间H_∞鲁棒控制器u＝Kx，要求控制器在有限时间的条件下满足H_∞性能：

式中S₀、S_T为给定对称矩阵，λ表示干扰抑制水平。

有限时间H_∞鲁棒控制器可由求解下列不等式得到对称矩阵函数X(t)与矩阵函数L(t)。

X(0)>Y₂ ^-1 (14)

X(T)<S_T ^-1 (15)

其中，Y₁∈{S_w,γ²I}；Y₂∈{R,γ²S₀}

则有限时间条件下H_∞控制问题可由下式解决，即

L(t)＝K(t)X(t) (16)

利用LMI工具箱求解矩阵不等式(12)-(15)，解算出四个多胞体顶点增益K₁、K₂、K₃、K₄，通过适当加权函数函数选择，将多胞体顶点控制器进行拟合，进而得到连续的全局LPV有限时间H_∞鲁棒控制器：

K＝α₁K₁+α₂K₂+α₃K₃+α₄K₄ (17)

如图5所示，根据转速转角期望值与转速转角信号的实际值的差值以及通过线性化离合器摩擦系数得到线性时变闭环系统的增广模型，多胞线性参数有限时间H_∞鲁棒控制器的设计，通过对于离合器CR1、CR2中的摩擦系数的不确定性和有界性，得到增广模型四个顶点的范围，并且根据四个顶点求解控制器增益，最后将控制器增益进行线性加权拟合得到全局控制器增益，结合控制器的输出得到控制输入T_mg1、T_mg2、F_CR1、F_CR2，通过电机以及离合器执行机构作用到整车传动系统中，达到抑制传动系统的扭振的目的。

综上，本申请实施例提供的一种混合动力汽车扭振控制方法，通过建立非线性离合器摩擦模型并线性化以及线性时变模型，并综合时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵，并基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。可见，本申请方案充分考虑了非线性摩擦等因素在模式切换中对于扭振的作用，提出线性化离合器摩擦模型的建模方法，并建立了混合动力汽车模式切换线性时变模型，与传统汽车的传动系扭振模型相比，能够更为准确的表现出传动系统的低频扭振特性，提高扭振建模方面和扭振抑制，可有效提高扭振抑制的效果；此外，本申请提出一种多胞LPV有限时间H_∞鲁棒变增益控制主动控制策略，该主动控制策略利用电机响应快的特点，能够实现良好的控制效果，可适用于不同离合器状态下引起传动系的扭振问题；并且在实现传动系扭振的同时能够保证汽车的动力性能，能够在工程技术问题上对整车的NVH性能进行优化。

与上述方法相对应，本申请实施例还提供一种混合动力汽车扭振控制装置，用于建立目标扭振控制器，对混合动力汽车在模式切换过程中产生的扭振进行控制，参见图6，所述装置包括：

非线性离合器摩擦模型建立单元601，用于建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩；

线性时变模型建立单元602，根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型；

时变调度参数确定单元603，用于通过转速传感器获取时变调度参数；

增广矩阵建立单元604，用于基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵；

控制器设计单元605，用于基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。

在一种实现方式中，非线性离合器摩擦模型建立单元601具体用于：

建立重置积分器非线性摩擦模型，确定离合器摩擦模型与相对滑动速度的对应关系；

将所述对应关系中的摩擦系数进行泰勒产开，得到线性化摩擦系数随相对滑动速度的对应关系；

基于所述线性化摩擦系数随相对滑动速度的对应关系，得到离合器在滑摩过程中的转矩。

在一种实现方式中，线性时变模型建立单元602具体用于：

根据传动系统的动力传动路线，确定多个动力源、多个离合器以及多个传动机构的各部件及连动关系；

分析在模式切换过程中，各部件工作状态、摩擦状态以及接合状态；

根据所述各部件工作状态、摩擦状态以及接合状态，建立传动系统动力学方程，得到线性时变模型。

在一种实现方式中，时变调度参数确定单元603具体用于：

利用转速传感器测得的离合器两端的转速差信号，获取时变调度参数。

在一种实现方式中，增广矩阵建立单元604具体用于：

以车轮转速和扭转角的跟踪误差，建立线性时变闭环系统的增广矩阵，其中，以期望车轮转速和期望扭转角引入增广状态，并根据所述离合器在滑摩过程中的转矩，计算得到所述线性时变模型中当前离合器的转矩表达式，并结合时变调度参数，构建得到线性时变闭环系统的增广矩阵。

在一种实现方式中，控制器设计单元605具体用于：

以轮速以及扭转角的跟踪误差最小为目标，基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略，对所述线性参数时变闭环系统进行控制，确定所述目标扭振控制器。

在一种实现方式中，控制器设计单元605具体用于：

确定所述多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略为：在输入u的作用下，使得轮速以及扭转角跟踪期望值；

以多胞体描述线性参数时变闭环系统；

分别对多胞体的各个顶点设计有限时间H_∞鲁棒控制器，使得控制器在有限时间的条件下满足H_∞性能；

对多胞体顶点增益进行求解，通过加权拟合，得到连续的全局LPV有限时间H_∞鲁棒控制器，作为所述目标扭振控制器。

在一种实现方式中，所述控制器设计单元605还用于，

将所述目标扭振控制器的输出，作为输入接入到电机执行机构以及离合器执行结构，通过电机执行机构以及离合器执行机构作用到整车传动系统中，抑制传动系统的扭振。

本申请的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩；

根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型；

通过转速传感器获取时变调度参数；

基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵；

基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子设备还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩；

根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型；

通过转速传感器获取时变调度参数；

基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵；

基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种混合动力汽车扭振控制方法，其特征在于，用于建立目标扭振控制器，对混合动力汽车在模式切换过程中产生的扭振进行控制，所述方法包括：

建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩；

根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型；

通过转速传感器获取时变调度参数；

基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵；

基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩，包括：

建立重置积分器非线性摩擦模型，确定离合器摩擦模型与相对滑动速度的对应关系；

将所述对应关系中的摩擦系数进行泰勒产开，得到线性化摩擦系数随相对滑动速度的对应关系；

基于所述线性化摩擦系数随相对滑动速度的对应关系，得到离合器在滑摩过程中的转矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据传动系统的动力传动路线，建立线性时变模型，包括：

根据传动系统的动力传动路线，确定多个动力源、多个离合器以及多个传动机构的各部件及连动关系；

分析在模式切换过程中，各部件工作状态、摩擦状态以及接合状态；

根据所述各部件工作状态、摩擦状态以及接合状态，建立传动系统动力学方程，得到线性时变模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过转速传感器获取时变调度参数，包括：

利用转速传感器测得的离合器两端的转速差信号，获取时变调度参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵，包括：

以车轮转速和扭转角的跟踪误差，建立线性时变闭环系统的增广矩阵，其中，以期望车轮转速和期望扭转角引入增广状态，并根据所述离合器在滑摩过程中的转矩，计算得到所述线性时变模型中当前离合器的转矩表达式，并结合时变调度参数，构建得到线性时变闭环系统的增广矩阵。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器，包括：

以轮速以及扭转角的跟踪误差最小为目标，基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略，对所述线性参数时变闭环系统进行控制，确定所述目标扭振控制器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述以轮速以及扭转角的跟踪误差最小为目标，基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略，对所述线性参数时变闭环系统进行控制，确定所述目标扭振控制器，包括：

确定所述多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益反馈策略为：在输入u的作用下，使得轮速以及扭转角跟踪期望值；

以多胞体描述线性参数时变闭环系统；

分别对多胞体的各个顶点设计有限时间H_∞鲁棒控制器，使得控制器在有限时间的条件下满足H_∞性能；

对多胞体顶点增益进行求解，通过加权拟合，得到连续的全局LPV有限时间H_∞鲁棒控制器，作为所述目标扭振控制器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述目标扭振控制器的输出，作为输入接入到电机执行机构以及离合器执行结构，通过电机执行机构以及离合器执行机构作用到整车传动系统中，抑制传动系统的扭振。

9.一种混合动力汽车扭振控制装置，其特征在于，用于建立目标扭振控制器，对混合动力汽车在模式切换过程中产生的扭振进行控制，所述装置包括：

非线性离合器摩擦模型建立单元，用于建立非线性离合器摩擦模型并线性化，确定离合器在滑摩过程中的转矩；

线性时变模型建立单元，根据混合动力汽车的动力传动路线，建立线性时变模型；

时变调度参数确定单元，用于通过转速传感器获取时变调度参数；

增广矩阵建立单元，用于基于所述离合器在滑摩过程中的转矩、所述线性时变模型、所述时变调度参数，建立线性时变闭环系统的增广矩阵；

控制器设计单元，用于基于多胞LPV有限时间H_∞鲁棒增益控制策略，对所述线性时变闭环系统进行控制，确定目标扭振控制器。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1至9任一项中所述的方法。

11.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至9任一项中所述的方法。