地面车辆的转向盘转角信号估计和诊断方法

转向盘转角信号为车辆控制系统提供重要信息。使用低成本的电位计测量大范围的旋转运动相对于绝对式旋转编码器，具有成本控制上的较大优势。然而，电位计电压值进入最低值和最高值之间的临区时，测量信号中的噪声会影响信号实际值。

本研究采用增强输入观测器估计车辆转向盘角度。该方法采用二自由度车辆简化模型，并根据测量到的其它车辆状态量，估计转向盘转角。转向盘转角估计值与实际测量值作比较可判别逻辑误差，并可诊断模拟转向盘角传感器的故障。

转向盘转角的估计基于二自由度车辆简化模型，并不能全面描述车辆的实际动力学响应。此外，由于系统参数的不确定性和测量误差存在于实际的车辆控制系统中，都会对转向盘转角的估计产生影响，进而降低了逻辑诊断和传感器故障诊断的可靠性。本研究采用滑模方法增强转向盘转角估计的鲁棒性，以应对模型不确定性和测量误差造成的影响。

实车试验采用四轮独立驱动的电动汽车，其装备有低成本电位计以测量转向盘转角。试验结果证实了所提出方法的有效性，基于滑模方法的转向盘转角诊断算法能在系统参数不确定的情况下，准确诊断逻辑故障和传感器故障。本研究有助于装备有低成本电位计的车辆提高系统可靠性。

刊名：Control Engineering Practice（英）

刊期：2012年第7期

作者：Daiwei Feng

编译：刘超