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虛擬傳感器在車輛輪胎壓力測試中的研究

作者: 時間:2013-03-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

佳工機電網(wǎng)

利用一臺僅以20Hz運行的卡爾曼濾波器,在同等計算量的情況下比RLS具有更強的能力。圖6不同輪胎壓力下,卡爾曼濾波器的振動估計模式,比原來少5倍的計算量,這種新的方法檢測到15%的壓力變化的速度與RLS算法檢測30%的一樣。

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4.2基于輪胎半徑的輪胎壓力計算

最常見的輪胎壓力計算是基于靜態(tài)非線性變化的各輪胎速度的差值,當(dāng)車輪大小一致時這一值接近于零。

路面摩擦指示的卡爾曼濾波器的滑轉(zhuǎn)偏移量能很好反映相對的車輪半徑,測量數(shù)據(jù)是線性的,該方法對噪聲反應(yīng)不靈敏?;D(zhuǎn)偏移量可以檢測左右車輪的相對誤差,利用橫擺率濾波器可計算前后車輪之間的相對誤差,從而計算出車輪半徑。

現(xiàn)有的車輪壓力測定方法大多是基于對車輪速度的靜態(tài)測試,設(shè)ω1/ω2=ω3/ω4,腳標(biāo)為各車輪的代號(左前輪1,右前輪2,左后輪3,右后輪4)。當(dāng)車輛勻速直線或圓周行駛時,此車輛車輪轉(zhuǎn)速方程的值為零。這種信號的低透過性形式具有不小于0的非正常偏差,這超過了TPI所能利用的基點值。另外,數(shù)據(jù)的非線性變換引起的不合要求的統(tǒng)計狀態(tài)、彎曲強度的不足、不同的摩擦水平、輪胎磨損等等都限制了這種方法的可靠性。

我們發(fā)現(xiàn),基于模型的方法能很好的顧及到上述問題,使用性能有顯.著的提高。所用的基本濾波器是路面摩擦指示濾波器(RFI),高精度橫擺率(HPY)和絕對速度指示(AVI)濾波器,后兩者適合輪胎壓力測定,相關(guān)信息見表1。

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當(dāng)所有的輪胎氣體慢慢漏出時,車輛半徑與理論值的偏差可以用檢測儀器的diffusion功能鍵完成。

經(jīng)過實地試驗,對所有的方法進(jìn)行了比較,得出的結(jié)論是最后一種方法在精確性、快速響應(yīng)特性、強度和計算復(fù)雜性(低階模型和低抽樣頻率)等方面具有最優(yōu)性能。

然而,在特定的情況下其它方法在某些方面可以作為一種很好的補充,因此最終的算法系統(tǒng)應(yīng)該是一種多算法的組合。

5結(jié)論

通過其他傳感器的信號間接測得信息,測量路面和輪胎間的附著系數(shù)和輪胎壓力值,而所需要的專用傳感器是很昂貴的。通過精確測量車輛車輪,借助計算機技術(shù)可得到摩擦和輪胎壓力。附著系數(shù)的技術(shù)現(xiàn)已日漸成熟,開始引入工程應(yīng)用中。輪胎壓力技術(shù)目前尚在研究階段,研究方法集中在基于振動的虛擬傳感器技術(shù),和基于車輪半徑模型的虛擬傳感器技術(shù)。但對于復(fù)雜多變的外部干擾因素需要CAN總線的修正信息。(end)

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