[發明專利]一種針對車用加速度傳感器常值誤差的綜合補償策略構建方法

有效

• 申請號: 201910700562.X
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110516311B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 陳建鋒;胡樹林;湯傳業;黃浩乾;郭聰聰;孫堅添;曹杰;孫曉東;陳龍
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 張明明

本發明公開了一種針對車用加速度傳感器常值誤差的綜合補償策略構建方法，首先建立關于車輛側向和橫擺運動的動力學表達式，實現對車輛側向速度的觀測；其次根據加速度傳感器誤差漂移模型以及車輛的橫向和縱向運動學關系確定估計器的狀態量和量測量，利用卡爾曼濾波器估計加速度傳感器常值誤差；最后通過對輪胎正壓力模型和輪胎側偏剛度的修正以及對車輛側向速度觀測器輸入信息的反饋，完成加速度傳感器常值誤差的補償更新。本發明能夠以較高的頻率實現車用加速度傳感器常值誤差的估計和迭代更新，在提高車輛運動狀態估計整體精度的同時并不過多地損失實時性，具有簡單高效的特點。

技術領域

本發明屬于車用傳感器誤差估計與補償領域，尤其涉及一種針對車用加速度傳感器常值誤差的綜合補償策略構建方法，目的在于進一步提升車輛行駛狀態估計的準確性和實時性。

背景技術

隨著車輛主動安全技術的發展，智能傳感理論已成為其重要的研究熱點之一。對汽車而言，防抱死系統需要根據輪速傳感器的輸出判別車輪的滑移程度，而電子穩定控制程序則根據橫擺角速度傳感器的信號確定汽車的運動模式以實現直接橫擺力矩控制。但是，這些常用傳感器的輸出信號中均包含無法避免的噪聲，其他的一些傳感器(如車用加速度傳感器等)的輸出甚至存在誤差隨時間漂移的現象。在對傳感器信號進行時域積分操作時，這些噪聲和漂移都會使輸出信號的誤差不斷放大。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，降低傳感器誤差漂移帶來的精度損失，本發明提出一種針對車用加速度傳感器常值誤差的綜合補償策略構建方法。

本發明是通過以下技術方案實現上述技術目的的。

一種針對車用加速度傳感器常值誤差的綜合補償策略構建方法，構造側向速度觀測器作為加速度傳感器常值誤差估計的數據前處理，獲取車輛側向速度的觀測結果，根據觀測的結果和融合的狀態方程實現加速度傳感器常值誤差的在線估計，進而通過構造輪胎正壓力誤差補償模型實現對輪胎側偏剛度的修正，最后將修正結果反饋到側向速度觀測器中，完成加速度傳感器常值誤差的補償更新。

進一步，所述常值誤差的估計采用的狀態方程融合了車輛運動學模型和加速度傳感器誤差模型。

更進一步，所述狀態方程為：其中a_x,mes、a_y,mes為加速度傳感器的量測輸出，a_x,bias、a_y,bias為加速度傳感器的常值誤差，w₁、w₂、w₃、w₄分別為高斯白噪聲，v_x為車輛的縱向速度，v_y為車輛的側向速度，r為車輛的橫擺角速度。

更進一步，所述狀態方程選取量測量v'_x為從動輪輪速傳感器的縱向速度，/為側向速度的觀測值。

進一步，所述側偏剛度C_σ與四個輪胎受到的正壓力F_z之間的關系為：C_σ＝a₁sin[a₂arctan(a₃F_z)]，其中a₁、a₂、a₃為待擬合參數。

更進一步，所述正壓力根據加速度信號的修正結果進行計算，所述加速度信號的修正結果由加速度傳感器的常值誤差確定。

更進一步，所述加速度信號的修正結果滿足：/其中a_x,mes、a_y,mes為加速度傳感器的量測輸出，/為加速度傳感器常值誤差的最優估計值。