本发明涉及汽车动态控制，特别是一种基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法。
背景技术：
1、近年来，我国节能与新能源汽车产业快速发展，成绩斐然，预计到2035年节能汽车与新能源汽车年销量各占50％，节能汽车全面混合动力化。混合动力汽车因工作模式多变可有效平衡整车动力性、通过性和燃油经济性，但在模式切换过程中，动力源需求转矩突变，同时受到不同程度的参数摄动、外界干扰及整车系统非线性的影响，易引起明显的纵向切换冲击和车速跟踪误差，不仅降低了乘坐舒适性和动力性，更易造成整车失稳的严重后果。为了减小模式切换过程传动轴输出端的转矩波动，改善切换系统平顺性和鲁棒性，必须对多动力源进行有效稳定的动态协调控制。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述和/或现有的混合动力汽车动力切换时存在的问题，提出了本发明。
3、因此，本发明的目的是提供一种基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其通过融合自适应补偿器和不确定性干扰滤波器估计的超螺旋滑模控制器，推导出动力源的最终目标转矩指令，实现平稳高效的模式切换品质。
4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其包括以下步骤，
5、s1车载速度传感器采集车辆实际行驶车速信号并将其输送到驾驶员模型中，通过对比目标车速，整车需求转矩量被计算出并输送到基础模式切换控制器，基于目标模式的能量管理策略推导计算出由基础电机补偿发动机响应滞后的动力源初始目标转矩量；
6、s2设计融合自适应补偿器和不确定性干扰滤波器估计的超螺旋滑模控制器，推导出给定保证切换系统鲁棒性的动力源输入表达式，根据超螺旋滑模控制器的输出u可换算成发动机和电机的二次目标转矩量；
7、s3将动力源初始目标转矩量与二次目标转矩量叠加后的最终目标转矩指令传输到相应执行器，各执行器接收并完成指令，车速传感器实时采集整车当前实际车速，通过缩小与目标车速间的误差来滚动更新下一时刻转矩指令。
8、作为本发明中基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法的一种优选方案，其中：步骤s1中，动力源输入表达式为，
9、
10、其中，b是双行星排动力耦合机构状态空间模型的系数矩阵，状态变量x＝[ωe,ωout]t，ωe为发动机的转速，ωout为行星耦合机构输出轴的转速，xd是x的期望值，ks＝diag(ks1,ks2)∈r2×2为正定矩阵，ks1和ks2为误差系数，e＝x-xd，λs＝[λs1,λs2]t∈r2，λs1和λs2为符号系数，hs＝[hs1,hs2]t∈r2，hs1和hs2为积分系数，sgn()为符号函数，运算符为矩阵hadamard积，为γ的估计值，фa为自适应补偿量，将整车系统非线性、外界干扰及模型不确定性综合为集总干扰项γ。
11、作为本发明中基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法的一种优选方案，其中：步骤s2中，设计以下不确定性干扰滤波器，
12、
13、t为一阶巴特沃兹滤波器的时间常数，即
14、
15、增设基于多目标优化算法的自适应补偿器，包含集总干扰估计误差、变量状态误差、冲击度误差的综合性能指标泛函为：
16、
17、q1，q2，q3是综合性能泛函的权重系数，j为整车模式切换纵向冲击度，jd为冲击度目标值，在此基础上，结合动力源的可执行域范围采用遗传算法迭代搜索出自适应补偿量的最优解фa。
18、作为本发明中基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法的一种优选方案，其中：采用遗传算法求解综合性能指标泛函的过程中受到的限制条件为，
19、
20、其中，ω为对应构件转速，te为发动机输出扭矩，te-max为发动机最大转矩，tmg1和tmg2分别为电机mg1和mg2的输出转矩，tmg1-min和tmg1-max分别为电机mg1的输出最小转矩和最大转矩，tmg2-min和tmg2-max为电机mg2的最小转矩和最大转矩。
21、作为本发明中基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法的一种优选方案，其中：步骤s2中，超螺旋滑模控制器中的控制参数λs和hs由lyapunov稳定性理论推导获得，lyapunov函数v为，
22、
23、对v求导并使得其满足如下条件，
24、
25、即知p、q均为关于控制参数λs和hs的正定矩阵即可。
26、作为本发明中基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法的一种优选方案，其中：根据双行星排动力耦合机构的转速转矩平衡方程可得如下包含整车系统非线性、外界干扰及模型不确定性的状态空间模型，
27、
28、其中，k1和k2分别为动力耦合机构中前行星排和后行星排的特征参数，te、tmg1、tmg2分别为发动机、电机mg1、电机mg2的实际输出转矩，tout为动力耦合机构输出端负载。
29、作为本发明中基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法的一种优选方案，其中：步骤s3中，最终目标转矩指令为，
30、
31、其中，te-d为发动机的最终目标转矩，tmg1-d为电机mg1的最终目标转矩，tmg2-d为电机mg2的最终目标转矩，te-0发动机的初始目标转矩量，tmg1-0为电机mg1的初始目标转矩量，tmg2-0为电机mg2的初始目标转矩量，te-2发动机的二次目标转矩量，tmg1-0为电机mg1的二次目标转矩量，tmg2-0为电机mg2的二次目标转矩量。
32、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：本发明通过完成基于巴特沃兹传递函数的ude滤波器设计，可实现整车系统切换过程中集总干扰项的实时估计，为进一步减小滤波器的估计误差，利用多目标优化算法获取自适应转矩补偿量，综合超螺旋滑模控制算法和基础电机转矩补偿控制推导出动力源的最终目标转矩指令，进而实现平稳高效的模式切换品质。
1.基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其特征在于：其包括以下步骤，
2.如权利要求1所述的基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其特征在于：步骤s1中，动力源输入表达式为，
3.如权利要求1所述的基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其特征在于：步骤s2中，设计以下不确定性干扰滤波器，
4.如权利要求3所述的基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其特征在于：采用遗传算法求解综合性能指标泛函的过程中受到的限制条件为，
5.如权利要求1所述的基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其特征在于：步骤s2中，超螺旋滑模控制器中的控制参数λs和hs由lyapunov稳定性理论推导获得，lyapunov函数v为，
6.如权利要求1所述的基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其特征在于：根据双行星排动力耦合机构的转速转矩平衡方程可得如下包含整车系统非线性、外界干扰及模型不确定性的状态空间模型，
7.如权利要求1～6任一项所述的基于超螺旋滑模算法的混合动力汽车鲁棒切换协调控制方法，其特征在于：步骤s3中，最终目标转矩指令为，
