本发明涉及新能源车辆制动力分配，尤其是涉及一种复合系统优化及协调控制方法、装置及存储介质。
背景技术：
1、制动系统作为车辆最重要的组成部分之一，由于其直接关系着乘客的安全而一直是车辆研究的重要方向。
2、随着电动车以及以电力为驱动的自动驾驶汽车的发展，对制动系统也提出了新的挑战。不仅在响应速度、制动精度上有更高的要求，同时对制动系统的电能利用率也提出了新的要求。电机再生制动是汽车节能减排的关键技术之一。电机再生制动系统（regenerative brake system， rbs）是指行驶中的汽车在减速或制动时可以通过rbs将汽车的一部分机械能转化为电能并储存起来，供汽车再次运行时转换为车辆行驶所需的动能。电动汽车通过电机再生制动可以回收部分制动能量以提高能量利用率，从而提高续航里程。有研究表明，城区运行的汽车在其制动过程中消耗的能量通常占车辆运行总能耗的30%-50%。另外一项研究表明制动能量回收系统可以帮助电动车提高8%-25%的续航里程。此外，由于电机再生制动系统响应速度快，其能够在提高车辆能量利用效率的同时提高车辆制动表现。然而，电机能够提供的制动力矩远远小于液压制动系统或称电子液压制动系统（electric hydraulic brake，ehb）能够提供的制动力矩，仅仅依靠电机提供的制动力矩无法满足车辆所有制动工况下的制动力矩需求，因此，为了保证制动安全，目前电动汽车上通常配有两套制动系统，电机再生制动系统和液压制动系统，即复合制动系统。液压制动系统由于电机再生制动系统的介入不仅提升了车辆能量利用效率，而且在整车乘坐舒适性以及制动安全性方面均获得很大的提升。然而，电机再生制动系统与液压制动系统的动态响应特性不一致，电机再生制动系统响应快，而液压制动系统响应迟滞，导致复合制动系统在过渡工况下，会产生较大的制动冲击度（即制动减速度的导数），制动的平顺性与舒适性有所恶化。
3、目前的复合制动系统制动力矩优化分配及协调控制策略叠加式和协调式各有侧重点，叠加式侧重于制动力矩的分配而协调式则侧重于不同动态特性子制动系统间的协调控制。多数研究将复合制动系统制动力矩优化分配及协调控制划分为上层的制动力矩分配层和下层的协调控制层，对其进行分别设计，而将制动力矩分配和协调控制进行深度融合一同设计的研究还鲜有，导致复合制动系统在制动精度、制动平顺性和制动能量三者之间难以兼顾。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了提供一种复合系统优化及协调控制方法、装置及存储介质。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种复合系统优化及协调控制方法，包括：
4、获取制动踏板信号，基于制动踏板信号得到制动指令的幅值和变化率；
5、获取电机再生制动力矩的实际值和液压制动力矩的观测值；
6、基于电机再生制动力矩的实际值和液压制动力矩的观测值，分别得到电机再生制动力矩的实际值和液压制动力矩的观测值的变化率；
7、基于电机再生制动力矩的实际值和液压制动力矩的观测值及其变化率，结合制动指令的幅值和变化率，得到状态坐标；
8、计算状态坐标和电机再生制动系统的吸引域边界的距离作为第一距离 μ1，以及状态坐标和液压制动系统的吸引域边界的距离作为第二距离 μ2；
9、若第一距离和第二距离中的至少一者小于第一阈值距离 d1，则执行第一制动模式，其中，所述第一制动模式为双闭环液压制动系统修正模式；
10、若第一距离和第二距离中均大于第二阈值距离 d2，则执行第二制动模式，其中，所述第二制动模式为双闭环电机再生制动系统修正模式。
11、所述制动指令的幅值和变化率基于跟踪微分器得到。
12、所述液压制动力矩的观测值基于扩张状态观测器得到，所述扩张状态观测器基于车轮转速和第一子制动指令得到。
13、所述液压制动力矩的观测值的获取过程包括：
14、获取前一制动状态的制动模式；
15、基于前一制动状态的制动模式得到第一子制动指令；
16、基于扩张状态观测器，根据车轮转速和第一子制动指令得到液压制动力矩的观测值。
17、所述第一子制动指令为：
18、当前一制动状态的制动模式为第一制动模式时，第一子制动指令 t m, com取值为电机回收制动系统指令信号的参考值 t m, ref；
19、当前一制动状态的制动模式为第二制动模式时，第一子制动指令 t m, com取值为：
20、 t m, com= t m, ref+ t f, ref- t f*
21、其中： t f, ref为液压制动系统指令信号的参考值， t f*为液压制动系统补偿信号。
22、所述电机回收制动系统指令信号的参考值和液压制动系统指令信号的参考值由第一模型得到，其中，所述第一模型基于的输入为制动指令的幅值，输出为电机回收制动系统指令信号的参考值和液压制动系统指令信号的参考值。
23、所述第一模型为混杂模型，第一模型的目标函数为：
24、
25、其中：j为目标函数，np为预测时域， t ref( k+ i│ k)为制动指令在 k时刻对 k+ i时刻的预测， t( k+ i│ k)为总制动力矩在 k时刻对 k+i时刻的预测，qt为第一权重，δ t( k+ i│ k)为总制动力矩变化值在 k时刻对 k+ i时刻的预测，qδt为第二权重，nc为控制时域， t f,ref( k+ i│ k)为液压制动系统指令信号的参考值在 k时刻对 k+ i时刻的预测，qtf为第三权重，||·||2为欧氏距离。
26、所述第一制动模式的控制过程包括：
27、根据电机回收制动系统指令信号的参考值得到电机制动系统补偿信号 t m*；
28、将电机回收制动系统指令信号的参考值和液压制动系统指令信号的参考值之和减去电机制动系统补偿信号 t m*得到第二子制动指令；
29、将第二子制动指令分别减去压制动力矩的观测值和电机再生制动力矩的实际值得到作用于液压制动系统的控制信号。
30、所述第二制动模式的控制过程包括：
31、根据液压制动系统指令信号的参考值得到液压制动系统补偿信号 t f*；
32、将电机回收制动系统指令信号的参考值和液压制动系统指令信号的参考值之和减去液压制动系统补偿信号 t f*得到第一子制动指令；
33、基于第一子制动指令和电机再生制动力矩的实际值生成作用于电机回收制动系统的控制信号。
34、一种基于复合制动系统制动力分配的控制装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述的方法。
35、一种存储介质，其上存储有程序，所述程序被执行时实现如上述的方法。
36、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
37、1、基于电机再生制动力矩的实际值和液压制动力矩的观测值及其变化率，结合制动指令的幅值和变化率得到状态坐标，并根据状态坐标至两个制动系统的吸引域的边界的距离作为制动模式的选择依据，可以在制动状态较为稳定时，选择双闭环液压制动系统修正模式，可以最大限度回收动能，并提高平顺性，反之当不稳定时，选择双闭环电机再生制动系统修正模式，可以确保制动效果，并提高平顺性。
38、2、根据前一制动状态的制动模式，确定第一子制动指令，从而在开始制动的初期保证对制动指令信号的跟随精度。
39、3、引入了第一模型得到电机回收制动系统指令信号的参考值和液压制动系统指令信号的参考值，从而实现制动能量回收、制动平顺性以及制动指令信号跟随精度。
40、4、目标函数同时考虑了制动稳定性、制动冲击度和制动能量回收，能够实现复合制动系统不论在哪种制动模式下都能在保证制动稳定性的前提下改善制动冲击和提升制动能量回收的目标。
1.一种复合系统优化及协调控制方法，应用于制动力分配，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种复合系统优化及协调控制方法，其特征在于，所述制动指令的幅值和变化率基于跟踪微分器得到。
3.根据权利要求1所述的一种复合系统优化及协调控制方法，其特征在于，所述液压制动力矩的观测值基于扩张状态观测器得到，所述扩张状态观测器基于车轮转速和第一子制动指令得到。
4.根据权利要求3所述的一种复合系统优化及协调控制方法，其特征在于，所述液压制动力矩的观测值的获取过程包括：
5.根据权利要求3所述的一种复合系统优化及协调控制方法，其特征在于，所述第一子制动指令为：
6.根据权利要求5所述的一种复合系统优化及协调控制方法，其特征在于，所述电机回收制动系统指令信号的参考值和液压制动系统指令信号的参考值由第一模型得到，其中，所述第一模型基于的输入为制动指令的幅值，输出为电机回收制动系统指令信号的参考值和液压制动系统指令信号的参考值。
7.根据权利要求6所述的一种复合系统优化及协调控制方法，其特征在于，所述第一模型为混杂模型，第一模型的目标函数为：
8.根据权利要求5所述的一种复合系统优化及协调控制方法，其特征在于，所述第一制动模式的控制过程包括：
9.根据权利要求5所述的一种复合系统优化及协调控制方法，其特征在于，所述第二制动模式的控制过程包括：
10.一种复合系统优化及协调控制装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-9中任一所述的方法。
11.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-9中任一所述的方法。
