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原文传递一种路面自适应的车轮动载荷估计系统及方法

专利名称：	一种路面自适应的车轮动载荷估计系统及方法
摘要：	本发明公开了一种路面自适应的车轮动载荷估计系统及方法，所述系统包括用于支撑车辆的轮胎、安装在车轮和车身之间的悬架系统、用于确定悬架簧上和簧下质量相对位移的位移传感器、用于根据测得的簧上和簧下质量相对位移确定车轮动载荷的估计算法模块。所述方法包括如下步骤：步骤一、将车轮动载荷估计问题转化为非线性系统未知输入重构问题；步骤二、设计滑模观测器，估计非线性系统状态；步骤三、计算观测器估计误差方程；步骤四：给出保证估计误差方程稳定的观测器增益设计方法；步骤五、通过未知输入重构实现对车轮动载荷的估计。该方法考虑悬架阻尼力非线性特性和路面随机扰动的影响，能够实现不同路面条件下车轮动载荷的低成本实时估计。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	赵林辉;刘志远
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910239221.7
公开号：	CN109849932A
代理机构：	哈尔滨龙科专利代理有限公司
代理人：	高媛
分类号：	B60W40/13(2012.01);B;B60;B60W;B60W40
申请人地址：	150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
主权项：	1.一种路面自适应的车轮动载荷估计系统，其特征在于所述系统包括轮胎、悬架系统、位移传感器、估计算法模块，其中：所述轮胎用于支撑车辆；所述悬架系统安装在车轮和车身之间；所述位移传感器用于确定悬架簧上和簧下质量相对位移；所述估计算法模块用于根据测得的簧上和簧下质量相对位移确定车轮动载荷。 2.一种利用权利要求1所述系统实现路面自适应的车轮动载荷估计方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、按照以下悬架系统动力学模型将车轮动载荷估计问题转化为非线性系统未知输入重构问题：式中，x1＝zs-zu，输出y＝zs-zu，未知输入d＝Rz-Rsz；zs、分别为悬架簧上质量位移、速度；zu、分别为悬架簧下质量位移、速度；ms为悬架簧上质量；mu为悬架簧下质量；ks为悬架刚度系数；f(x1,x2,x3)为描述悬架阻尼力的函数；步骤二、设计滑模观测器，估计非线性系统状态，其中：滑模观测器满足以下条件：式中，l1、l2和l3为观测器反馈增益；ρ1、ρ2和ρ3为观测器滑模增益；和分别表示状态x1、x2和x3的估计值；表示输出y的估计值；步骤三、计算观测器估计误差方程：式中，c1、c2和c3是随和变化的参数；是(x1,x2,x3)和之间的一个点；η是影响观测器等效符号函数signeq(e)的斜率；signeq(e)用于替换观测器中的符号函数sign(e)；步骤四：给出如下保证估计误差方程稳定的观测器增益设计方法： l1＞0 ρ1＞0 l3＞0 其中：步骤五、通过未知输入重构实现对车轮动载荷的估计，其中：车轮动载荷Rz重构为：式中，Rsz表示由悬架簧上和簧下质量引起的车轮静载荷。 3.根据权利要求1所述的路面自适应的车轮动载荷估计方法，其特征在于所述符号函数sign(e)采用的等效表达式为：其中：为输出的估计误差。
所属类别：	发明专利