本文涉及汽车控制领域，尤其涉及一种主动式悬架系统控制方法及装置。
背景技术：
1、主动式悬架系统可提高车辆乘坐舒适性和驾驶安全性，因此成为了研究人员和汽车制造商关注的焦点。与被动式悬架系统相比，主动式悬架系统在改善车辆平顺性和操纵性方面具有巨大的优势。然而，主动式悬架系统仍然存在一些关键性问题尚未解决，如非线性耦合、不可避免的扰动、收敛速度慢、控制能耗高等问题，这使得其隔离控制具有相当大的挑战性。
2、现有技术中，对于非线性耦合及不可避免扰动的问题，主要采用解耦控制方法、动态反演控制方法及鲁棒控制方法。现有解耦控制方法也叫做静态解耦方法，可保证一个控制输入只影响一个输出，然而，对于频繁变化的主动式悬架系统，很难获得实时准确的解耦方式。动态反演控制方法删除系统不好的动态行为，保留需要的动态行为，然而，现有动态反演方法需要了解精确的模型知识，这对于模型不确定的主动式悬架系统来说是很难、甚至不可获得的。鲁棒控制方法主要包括滑模控制、自适应控制、模型预测控制、h∞控制和基于观测器的控制，现有的大多数鲁棒控制方法都认为非线性耦合项以及不可避免的扰动是完全有害的因素，从而直接抑制或消除它们对系统的影响，而耦合/扰动对主动式悬架系统的影响是双面的，但是却往往被忽视，因此，现有鲁棒控制方法存在未利用有效耦合/扰动的问题。
3、现有技术中，对于控制能耗高的问题，在车辆悬架控制中引入了由仿生非线性动力学产生的阻尼以及非线性刚度。具体的，受生物系统的肢体动力学的启发，在主动式悬架系统中构造了仿生参考模型，但现有仿生参考模型，并未考虑非线性阻尼及非线性刚度的影响，因此，存在控制效果差的问题。
4、另，对于主动式悬架系统的上述控制方法技能获得渐进稳定结果，还具有稳定效率低的问题。
技术实现思路
1、本文用于解决现有技术中主动式悬架系统控制存在耦合、扰动、收敛速度慢及控制能耗高的问题。
2、为了解决上述技术问题，本文一方面提供一种主动式悬架系统控制方法，所述方法包括：
3、利用非线性扰动观测器确定主动式悬架系统的扰动估计值，利用耦合项方程确定耦合值，利用滑模面方程确定滑模面值；
4、利用扰动效应指标评价所述扰动估计值，利用耦合效应指标评价所述耦合值；
5、根据所述扰动估计值、耦合值、评价结果、滑模面值及目标轨迹跟踪控制器，控制所述主动式悬架系统；
6、其中，所述耦合项方程、滑模面方程、非线性扰动观测器、扰动效应指标、耦合效应指标及目标轨迹跟踪控制器的构建过程包括：
7、根据主动式悬架系统的动力学模型，确定包含扰动信息的悬架行程动力学方程；
8、根据主动式悬架系统的动力学模型及轮胎行程方程，确定轮胎行程动力学方程；
9、根据所述轮胎行程动力学方程及所述悬架行程动力学方程，确定耦合项方程；
10、根据所述悬架行程动力学方程及悬架行程跟踪误差，确定包含悬架行程目标轨迹项、耦合项及集合扰动项的悬架行程跟踪误差动力学方程，其中，悬架行程目标轨迹根据主动式悬架系统的仿生参考模型建立；
11、根据由悬架行程跟踪误差构建的滑模面方程，将所述悬架行程跟踪误差动力学方程转换为滑模面动力学方程；
12、根据所述滑模面动力学方程，构造集合扰动项的非线性扰动观测器；
13、根据所述耦合项方程及所述滑模面动力学方程，建立耦合效应指标；
14、根据集合扰动项的估计值及所述滑模面动力学方程，建立扰动效应指标；
15、根据所述滑模面动力学方程的结构、李雅普诺夫函数导数形式、耦合效应指标、扰动效应指标，利用二阶滑模方法构建目标轨迹跟踪控制器。
16、本文第二方面提供一种主动式悬架系统控制装置，所述装置包括：
17、计算单元，用于利用非线性扰动观测器确定主动式悬架系统的扰动估计值，利用耦合项方程确定耦合值，利用滑模面方程确定滑模面值；
18、评价单元，用于利用扰动效应指标评价所述扰动估计值，利用耦合效应指标评价所述耦合值；
19、控制单元，用于根据所述扰动估计值、耦合值、评价结果、滑模面值及目标轨迹跟踪控制器，控制所述主动式悬架系统；
20、其中，所述耦合项方程、滑模面方程、非线性扰动观测器、扰动效应指标、耦合效应指标及目标轨迹跟踪控制器的构建过程包括：
21、根据主动式悬架系统的动力学模型，确定包含扰动信息的悬架行程动力学方程；
22、根据主动式悬架系统的动力学模型及轮胎行程方程，确定轮胎行程动力学方程；
23、根据所述轮胎行程动力学方程及所述悬架行程动力学方程，确定耦合项方程；
24、根据所述悬架行程动力学方程及悬架行程跟踪误差，确定包含悬架行程目标轨迹项、耦合项及集合扰动项的悬架行程跟踪误差动力学方程，其中，悬架行程目标轨迹根据主动式悬架系统的仿生参考模型建立；
25、根据由悬架行程跟踪误差构建的滑模面方程，将所述悬架行程跟踪误差动力学方程转换为滑模面动力学方程；
26、根据所述滑模面动力学方程，构造集合扰动项的非线性扰动观测器；
27、根据所述耦合项方程及所述滑模面动力学方程，建立耦合效应指标；
28、根据集合扰动项的估计值及所述滑模面动力学方程，建立扰动效应指标；
29、根据所述滑模面动力学方程的结构、李雅普诺夫函数导数形式、耦合效应指标、扰动效应指标，利用二阶滑模方法构建目标轨迹跟踪控制器。
30、本文第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述方法。
31、本文第四方面提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机设备的处理器执行时实现前述任一实施例所述方法。
32、本文第五方面提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述方法。
33、本文提供的主动式悬架系统控制方法通过仿生参考模型确定悬架行程目标轨迹，充分利用了有益的非线性刚度和阻尼效应，实现节能性能显著的目的；通过利用悬架行程目标轨迹及悬架行程动力学方程，确定包含悬架行程目标轨迹项、耦合项及集合扰动项的悬架行程跟踪误差动力学方程，将悬架行程跟踪误差动力学方程转换为滑模面动力学方程，根据滑模面动力学方程，构造集合扰动项的非线性扰动观测器，能够实现非线性扰动的观测；通过耦合项方程及滑模面动力学方程，建立耦合效应指标，由耦合效应指标来评估好的/不好的耦合效，通过集合扰动项的估计值及滑模面动力学方程，建立扰动效应指标，由扰动效应指标来判定扰动的方向是否与预期的运动一致，进而来评估好的/不好的扰动效应，在构建目标轨迹跟踪控制器时基于二阶滑模方法实现，并考虑滑模面动力学方程的结构、李雅普诺夫函数导数形式、耦合效应指标、扰动效应指标，能够实现有益耦合、扰动及非线性的利用，保证有限时间的收敛性、降低控制能耗、提高系统对参数不确定性和外部扰动的鲁棒性。
34、为让本文的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
1.一种主动式悬架系统控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述扰动估计值、耦合值、评价结果、滑模面值及目标轨迹跟踪控制器，控制所述主动式悬架系统包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述悬架行程目标轨迹确定过程包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述悬架行程目标轨迹利用如下公式计算得到：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑模面方程由如下公式表示：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，滑模面动力学方程利用如下公式表示：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，非线性扰动观测器利用如下公式表示：
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，扰动效应指标利用如下公式表示：
9.一种主动式悬架系统控制装置，其特征在于，所述装置包括：
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任意一项所述方法。
11.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被计算机设备的处理器执行时实现权利要求1至8任意一项所述方法。
12.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任意一项所述方法。
