基于扩展卡尔曼的线控转向系统转角传感器故障诊断

作     者：李笑晨 谭光兴 LI Xiaochen;TAN Guangxing

作者机构：广西科技大学自动化学院广西柳州545616 

出 版 物：《广西科技大学学报》 (Journal of Guangxi University of Science and Technology)

年 卷 期：2024年第35卷第1期

页      面：76-83页

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 080204[工学-车辆工程] 0838[工学-公安技术] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61563005)资助 

主　　题：线控转向 扩展卡尔曼滤波(EKF) 故障诊断 传感器 

摘      要：车轮转向角度传感器是汽车动力系统中重要的器件之一,其可靠性直接影响车辆的安全。针对线控转向系统转角传感器的可靠性问题,首先,分析线控转向系统的结构特点,建立三自由度的非线性车辆模型,以及传感器故障种类模型;其次,基于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法,利用传感器输入的转角信息,通过车辆模型估计出汽车状态,例如横摆角速度、质心侧偏角等,再与汽车状态传感器测得的实际值生成残差,构建故障诊断向量并提出诊断策略来实现转角传感器的故障诊断;最后,搭建Carsim/Simulink仿真平台进行联合仿真。结果表明该算法可以准确地识别出转角传感器发生的故障。