技術(shù)特征：

1.一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、車速信息，并根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、車速信息選擇控制模式；

S2、基于模糊控制理論建立模糊規(guī)則，并根據(jù)上述模糊規(guī)則設(shè)計模糊切換控制器，且根據(jù)不同控制模式的目標(biāo)電流與該控制模式的權(quán)重系數(shù)計算得出輸出電流；

S3、計算上述輸出電流的微分以及二階微分，并將上述輸出電流的微分以及二階微分作為特征狀態(tài)建立關(guān)于特征狀態(tài)的可拓集合，根據(jù)輸出電流的微分以及二階微分的容許范圍和系統(tǒng)可調(diào)的最大微分和二階微分對可拓集合進(jìn)行區(qū)域劃分；

S4、基于可拓理論對模糊切換控制器進(jìn)行性能拓展，在可拓集合不同區(qū)域設(shè)定不同控制方法；且建立關(guān)聯(lián)函數(shù)，并結(jié)合關(guān)聯(lián)函數(shù)、輸出電流的微分以及二階微分判定輸出電流處于可拓集合的哪個區(qū)域內(nèi)，并利用該區(qū)域?qū)?yīng)的控制方法對電流進(jìn)行優(yōu)化，且將優(yōu)化后的電量輸入至電機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，步驟S1具體包括：通過傳感器獲取車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩T_h、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角θ_c、車速V信息；

當(dāng)或V≥70km/h&&|T_h|＞2N·m時，選擇助力模式；

當(dāng)時，選擇回正模式；

當(dāng)V≥70km/h&&|T_h|≤2N·m時，選擇阻尼模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，步驟S2具體包括：

基于模糊控制理論，選用三角形隸屬度函數(shù)并建立模糊規(guī)則；將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩T_h、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角θ_c、車速V信息作為模糊切換控制器輸入，各模式的權(quán)重系數(shù)σ作為輸出，分別對模糊切換控制器的輸入和輸出設(shè)定基本論域、模糊論域、模糊子集；

優(yōu)選地，對模糊切換控制器的輸入和輸出設(shè)定基本論域、模糊論域、模糊子集具體包括：

對于控制助力—阻尼模式的模糊切換控制器：

T_h的基本論域定為[-5,5]、

模糊論域定為{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}、

模糊子集為{NB₁,NB₂,NM₁,NM₂,NS₁,NS₂,ZO,PS₁,PS₂,PM₁,PM₂,PB₁,PB₂}；

V的基本論域定為[50,90]、

模糊論域定為{1,2,3,4,5,6}、

模糊子集為{PS₁,PS₂,PM₁,PM₂,PB₁,PB₂}；

模糊切換控制器輸出的基本論域為[0,1]、

模糊論域為{0,1,2,3}、

模糊子集為{ZO,PS,PM,PB}；

對于控制助力—回正模式的模糊切換控制器：

θ_c的基本論域定為[-3,3]、

模糊論域定為{-3,-2,-1,0,1,2,3}、

模糊子集為{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}；

模糊切換控制器輸出的基本論域為[0,1]、

模糊論域為{0,1,2,3}、

模糊子集為{ZO,PS,PM,PB}；

將阻尼模式、助力模式、回正模式三種模式的目標(biāo)電流同對應(yīng)模式下的權(quán)重系數(shù)相乘再求和得出輸出電流，設(shè)計模糊切換控制器控制器具體包括：

模糊切換控制器作為上層控制器控制目標(biāo)電流的輸出，完成各模式之間的切換，下層EPS采用PID控制器進(jìn)行控制；

輸出電流即可通過下式得出：

其中，I₁為助力模式的目標(biāo)電流，I₂為阻尼模式的目標(biāo)電流，I₃為回正模式的目標(biāo)電流，σ₁、σ₂、σ₃、σ₄均為模糊切換器輸出加權(quán)系數(shù)，控制器1為助力-阻尼模式之間相互切換的模糊切換控制器，控制器2為助力-回正模式之間相互切換的模糊切換控制器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，步驟S3具體包括：

根據(jù)上述輸出電流I，計算其微分以及二階微分提取以及組成特征狀態(tài)并建立關(guān)于特征狀態(tài)的可拓集合；

設(shè)輸出電流的微分的容許范圍分別為輸出電流的二階微分的容許范圍為系統(tǒng)可調(diào)的最大微分和二階微分分別為和以作為可拓集合的橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)，和作為橫坐標(biāo)的域值邊界，其中經(jīng)典域范圍為可拓域范圍為和作為縱坐標(biāo)的域值邊界，其中經(jīng)典域范圍為可拓域范圍為

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，步驟S4具體包括：

輸出電流I的微分以及二階微分組成的特征平面，設(shè)特征平面的原點(diǎn)為S₀(0,0)，記對特征平面上任一點(diǎn)定義關(guān)聯(lián)函數(shù)為：

其中，R_oy為經(jīng)典域，

為可拓集合不同區(qū)域設(shè)定不同控制方法具體包括：

在經(jīng)典域內(nèi)，測度模式為M₁＝{S|K(S)≥0}，采用模糊切換控制策略；

在可拓域內(nèi)，測度模式為M₂＝{S|-1≤K(S)≤0}，模糊切換控制策略輸出為：

其中，K_C為當(dāng)前測度模式的控制系數(shù)，為目標(biāo)電流微分的符號函數(shù)；

在非域內(nèi)，測度模式為M₃＝{S|K(S)≤-1}，取模糊切換控制器輸出最大值u_m作為模糊切換控制策略；

即EPS可拓模糊切換控制器輸出為：

根據(jù)關(guān)聯(lián)函數(shù)值對應(yīng)不同的域選擇該域?qū)?yīng)的控制，得到所需電流值。

6.一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模式選擇模塊，用于獲取車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、車速信息，并根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、車速信息選擇控制模式；

電流計算模塊，用于基于模糊控制理論建立模糊規(guī)則，并根據(jù)上述模糊規(guī)則設(shè)計模糊切換控制器，且根據(jù)不同控制模式的目標(biāo)電流與該控制模式的權(quán)重系數(shù)計算得出輸出電流；

集合建立模塊，用于計算上述輸出電流的微分以及二階微分，并將上述輸出電流的微分以及二階微分作為特征狀態(tài)建立關(guān)于特征狀態(tài)的可拓集合，根據(jù)輸出電流的微分以及二階微分的容許范圍和系統(tǒng)可調(diào)的最大微分和二階微分對可拓集合進(jìn)行區(qū)域劃分；

電流優(yōu)化模塊，用于基于可拓理論對模糊切換控制器進(jìn)行性能拓展，在可拓集合不同區(qū)域設(shè)定不同控制方法；且建立關(guān)聯(lián)函數(shù)，并結(jié)合關(guān)聯(lián)函數(shù)、輸出電流的微分以及二階微分判定輸出電流處于可拓集合的哪個區(qū)域內(nèi)，并利用該區(qū)域?qū)?yīng)的控制方法對電流進(jìn)行優(yōu)化，且將優(yōu)化后的電量輸入至電機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，模式選擇模塊具體用于：通過傳感器獲取車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩T_h、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角θ_c、車速V信息；

當(dāng)或V≥70km/h&&|T_h|＞2N·m時，選擇助力模式；

當(dāng)時，選擇回正模式；

當(dāng)V≥70km/h&&|T_h|≤2N·m時，選擇阻尼模式。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，電流計算模塊具體用于：

基于模糊控制理論，選用三角形隸屬度函數(shù)并建立模糊規(guī)則；將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩T_h、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角θ_c、車速V信息作為模糊切換控制器輸入，各模式的權(quán)重系數(shù)σ作為輸出，分別對模糊切換控制器的輸入和輸出設(shè)定基本論域、模糊論域、模糊子集；

優(yōu)選地，對模糊切換控制器的輸入和輸出設(shè)定基本論域、模糊論域、模糊子集具體包括：

對于控制助力—阻尼模式的模糊切換控制器：

T_h的基本論域定為[-5,5]、

模糊論域定為{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}、

模糊子集為{NB₁,NB₂,NM₁,NM₂,NS₁,NS₂,ZO,PS₁,PS₂,PM₁,PM₂,PB₁,PB₂}；

V的基本論域定為[50,90]、

模糊論域定為{1,2,3,4,5,6}、

模糊子集為{PS₁,PS₂,PM₁,PM₂,PB₁,PB₂}；

模糊切換控制器輸出的基本論域為[0,1]、

模糊論域為{0,1,2,3}、

模糊子集為{ZO,PS,PM,PB}；

對于控制助力—回正模式的模糊切換控制器：

θ_c的基本論域定為[-3,3]、

模糊論域定為{-3,-2,-1,0,1,2,3}、

模糊子集為{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}；

模糊切換控制器輸出的基本論域為[0,1]、

模糊論域為{0,1,2,3}、

模糊子集為{ZO,PS,PM,PB}；

將阻尼模式、助力模式、回正模式三種模式的目標(biāo)電流同對應(yīng)模式下的權(quán)重系數(shù)相乘再求和得出輸出電流，設(shè)計模糊切換控制器控制器具體包括：

模糊切換控制器作為上層控制器控制目標(biāo)電流的輸出，完成各模式之間的切換，下層EPS采用PID控制器進(jìn)行控制；

輸出電流即可通過下式得出：

其中，I₁為助力模式的目標(biāo)電流，I₂為阻尼模式的目標(biāo)電流，I₃為回正模式的目標(biāo)電流，σ₁、σ₂、σ₃、σ₄均為模糊切換器輸出加權(quán)系數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，集合建立模塊具體用于：

根據(jù)上述輸出電流I，計算其微分以及二階微分提取以及組成特征狀態(tài)并建立關(guān)于特征狀態(tài)的可拓集合；

設(shè)輸出電流的微分的容許范圍分別為輸出電流的二階微分的容許范圍為系統(tǒng)可調(diào)的最大微分和二階微分分別為和以作為可拓集合的橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)，和作為橫坐標(biāo)的域值邊界，其中經(jīng)典域范圍為可拓域范圍為和作為縱坐標(biāo)的域值邊界，其中經(jīng)典域范圍為可拓域范圍為

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多模式切換控制方法，其特征在于，電流優(yōu)化模塊具體用于：

輸出電流I的微分以及二階微分組成的特征平面，設(shè)特征平面的原點(diǎn)為S₀(0,0)，記對特征平面上任一點(diǎn)定義關(guān)聯(lián)函數(shù)為：

其中，R_oy為經(jīng)典域，

為可拓集合不同區(qū)域設(shè)定不同控制方法具體包括：

在經(jīng)典域內(nèi)，測度模式為M₁＝{S|K(S)≥0}，采用模糊切換控制策略；

在可拓域內(nèi)，測度模式為M₂＝{S|-1≤K(S)≤0}，模糊切換控制策略輸出為：

其中，K_C為當(dāng)前測度模式的控制系數(shù)，為目標(biāo)電流微分的符號函數(shù)；

在非域內(nèi)，測度模式為M₃＝{S|K(S)≤-1}，取模糊切換控制器輸出最大值u_m作為模糊切換控制策略；

即EPS可拓模糊切換控制器輸出為：

根據(jù)關(guān)聯(lián)函數(shù)值對應(yīng)不同的域選擇該域?qū)?yīng)的控制，得到所需電流值。