[發明專利]一種基于傳感器網絡的汽車懸架系統狀態估計方法

在審

• 申請號: 202010143342.4
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111465048A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 張丹;徐振華
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04W24/06
• 分類號: H04W24/06;H04W24/08;H04W40/10;H04W40/16;H04W40/24;H04W84/18;G01M17/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種基于傳感器網絡的汽車懸架系統狀態估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：預先根據需求確定無線傳感器網絡中的傳感器節點數量，在各傳感器節點建立目標數據庫并完成節點的部署，各節點獲取自身的位置信息并建立其鄰居節點列表，構建目標對象網絡；

S2：在無線傳感器網絡覆蓋范圍內，各節點根據目標數據庫實時監測目標對象狀態信息，以預定的采樣頻率對目標對象進行數據采集，并根據實時鄰居節點鏈接情況同鄰居節點進行信息交互；

S3：各節點根據切換信號調整切換工作模式，并根據網絡拓撲情況決定是否廣播信息，工作模式包括常規模式以及節能模式；

S4：為各節點建立分布式估計器，并設置估計器配置參數；

S5：根據估計器參數，構建具有動態拓撲的分布式估計網絡，通過數據融合實現對對象目標狀態信息的監測。

2.根據權利要求1所述的一種基于傳感器網絡的汽車懸架系統狀態估計方法，其特征在于，步驟S1的過程包括：對于包含n個傳感器節點的估計網絡，無線傳感器網絡拓撲可以定義n階有向圖π(k)＝(v,χ,A^σ(k))表示，v＝{1,2,…,n}表示傳感器網絡節點的集合，定義邊割集為加權鄰接矩陣其中為非負鄰接元素，有向圖π的邊通過(p,q)表示；若鄰接元素則表示第p節點可接收第q節點發送的信息，反之，若則表示第p節點無法接收第q節點發送的信息；定義對于任意p∈v，則第p節點的所有鄰居節點及其自身可通過集合N_p＝{q∈v:(p,q)∈χ}表示。

3.根據權利要求1所述的一種基于傳感器網絡的汽車懸架系統狀態估計方法，其特征在于，步驟S4中估計器配置參數的設置方式包括：基于估計目標及動態估計網絡建立估計網絡的估計誤差系統模型；分析切換工作模式對估計誤差系統性能的影響，確定使得估計誤差系統均方指數穩定且具有給定的性能指標γ的條件，其中γ為估計系統的噪聲抑制率，越小則對應的估計網絡魯棒性越強，估計精度越高；若無線傳感器網絡滿足步驟性能指標γ的條件，則通過線性矩陣不等式技術求解各節點的最優估計器參數。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種基于傳感器網絡的汽車懸架系統狀態估計方法，其特征在于，各節點在數據信息傳輸之前對數據信息進行降維和信號量化處理。

5.根據權利要求4所述的一種基于傳感器網絡的汽車懸架系統狀態估計方法，其特征在于，所述的降維和信號量化處理的過程包括：建立模型：

其中表示降維后的數據信息，則是量化后數據信息，表示選擇矩陣，表示切換信號，Q^p(·)則是量化算法，定義量化水平如下：

量化輸出如下：

其中量化密度0＜ρ_p＜1。