地面車輛的轉向盤轉角信號估計和診斷方法

地面車輛的轉向盤轉角信號估計和診斷方法

轉向盤轉角信號為車輛控制系統提供重要信息。使用低成本的電位計測量大范圍的旋轉運動相對于絕對式旋轉編碼器，具有成本控制上的較大優勢。然而，電位計電壓值進入最低值和最高值之間的臨區時，測量信號中的噪聲會影響信號實際值。

本研究采用增強輸入觀測器估計車輛轉向盤角度。該方法采用二自由度車輛簡化模型，并根據測量到的其它車輛狀態量，估計轉向盤轉角。轉向盤轉角估計值與實際測量值作比較可判別邏輯誤差，并可診斷模擬轉向盤角傳感器的故障。

轉向盤轉角的估計基于二自由度車輛簡化模型，并不能全面描述車輛的實際動力學響應。此外，由于系統參數的不確定性和測量誤差存在于實際的車輛控制系統中，都會對轉向盤轉角的估計產生影響，進而降低了邏輯診斷和傳感器故障診斷的可靠性。本研究采用滑模方法增強轉向盤轉角估計的魯棒性，以應對模型不確定性和測量誤差造成的影響。

實車試驗采用四輪獨立驅動的電動汽車，其裝備有低成本電位計以測量轉向盤轉角。試驗結果證實了所提出方法的有效性，基于滑模方法的轉向盤轉角診斷算法能在系統參數不確定的情況下，準確診斷邏輯故障和傳感器故障。本研究有助于裝備有低成本電位計的車輛提高系統可靠性。

刊名：Control Engineering Practice（英）

刊期：2012年第7期

作者：Daiwei Feng

編譯：劉超