虛擬傳感器在車輛輪胎壓力測試中的研究
基于上述理論,利用了狀態(tài)矢量描述車輛滑移狀態(tài),式中為縱向剛度,為前、后車輪半徑的差。車輛左右側(cè)輪胎的數(shù)學模型為
模型表明精確的車輪滑移率是驅(qū)動力的一次函數(shù)μ加上一個均值白噪聲,均值白噪聲主要是由于前后車輪半徑的不同所造成的。
轉(zhuǎn)速傳感器測出各個輪胎上工作轉(zhuǎn)速ω,并從CAN總線上獲得發(fā)動機傳送至各個輪胎上的轉(zhuǎn)矩M,通過計算機對模型求解,可初步獲得各個輪胎的滑轉(zhuǎn)率和附著系數(shù)。
4虛擬傳感器測量車輛輪胎壓力的算法
目前,國外對胎壓檢測的虛擬傳感器算法進行了大量研究與開發(fā)工程,其中申請的專利有40多個,大多利用了標準車輪轉(zhuǎn)速傳感器,主要的方法有:
4.1振動分析算法
利用輪胎橡膠在受到路面沖擊時的彈性特性,對車輪轉(zhuǎn)速的頻譜進行抽樣分析,并去除車輛其它部分引起振動時所導致的擾動。振動分析可通過快速傅里葉變換FFT的檢測方法完成。
該方法基本的思路是將輪胎看作一個“彈簧一阻尼”系統(tǒng)。根據(jù)輪胎模型和充氣壓力,最理想的振動頻率一般在40-50Hz之間,但也有其他較高或較低的頻率。通過對不同輪胎的振動進行研究和篩選,監(jiān)控其振動的頻率,從而得出正常頻率的值,同時檢測出非正常值。
不管是基于模型或者是FFT方法,在應用振動分析之前,都要對速度的測量進行濾波。運用擬合的最小二乘法,得出一個具.有改善了的干擾比率的速度信號。補償?shù)?a class="contentlabel" href="http://m.ptau.cn/news/listbylabel/label/速度信號">速度信號波形清晰地顯示出45Hz左右的一種振動模式,如圖3所示。
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