考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170729

吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (5): 1548-1555.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170729

考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断

王德军^1,2, 魏薇郦², 鲍亚新²

1.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;
2.吉林大学通信工程学院, 长春 130022

收稿日期:2017-07-10 出版日期:2018-09-20 发布日期:2018-12-11
作者简介:王德军(1970-),男,副教授,博士.研究方向:复杂系统控制、诊断及容错控制.E-mail:djwang@jlu.edu.cn
基金资助:
国家重点研发计划项目(2016YFB0101102);国家自然科学基金国际(地区)合作与交流重点项目(61520106008)

Actuator fault diagnosis of ESC system considering crosswind interference

WANG De-jun^1,2, WEI Wei-li², BAO Ya-xin²

1.State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China;
2.College of Communication Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China

Received:2017-07-10 Online:2018-09-20 Published:2018-12-11

摘要/Abstract

摘要： 考虑侧风干扰研究了车辆稳定控制系统的执行器故障诊断算法。建立了带有侧风干扰和执行器故障的车辆七自由度整车模型。为实现侧风干扰存在时ESC系统执行器故障诊断,利用微分几何方法对系统进行微分同胚变换,使得不可测干扰转为可测输入以便干扰解耦。针对变换后系统设计执行器故障观测器,根据残差将执行器故障定位到某一车轮上,并得到实际执行器故障估计值。最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性。

关键词: 自动控制技术, 车辆工程, 故障诊断, 微分几何, 执行器, 干扰, 电子稳定控制系统, 观测器

Abstract: The algorithm of actuator Fault Diagnosis (FD) of the vehicle Electronic Stability Control (ESC) system is studied. A seven-degree-of -freedom model of the vehicle with crosswind and actuator failure is built to obtain the information of the actual actuator failure. In order to realize the actuator FD of the ESC system in the presence of crosswind interference, a differential homeomorphic transformation is executed so that the undetectable interference is transformed into the measurable input of the system. Subsequently, the observer for actuator FD is proposed corresponding to the transformed system. The actuator fault can be positioned on a certain wheel by the residual, and the actual actuator failure estimation is obtained. The effectiveness of the method is verified by simulation.

Key words: automatic control technology, vehicle engineering, fault diagnosis, differential geometry, actuator, disturbance, electronic stability control system, observer

中图分类号:

U461

王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.

WANG De-jun, WEI Wei-li, BAO Ya-xin. Actuator fault diagnosis of ESC system considering crosswind interference[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2018, 48(5): 1548-1555.

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