[發(fā)明專利]車載減振設(shè)備的垂向振動狀態(tài)的觀測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210150451.8
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114486300A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡景晨
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新紀(jì)元機器人有限公司
• 主分類號: G01M17/04
• 分類號: G01M17/04;G06F17/16;G06F30/20
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 劉桂芝

1.一種車載減振設(shè)備的垂向振動狀態(tài)的觀測方法，其特征在于，包括：

建立卡爾曼濾波器的模型，所述模型的觀測量包括車載減振設(shè)備的垂向加速度和垂向相對位移、車體的垂向加速度和車輛懸架的垂向相對位移，所述模型的狀態(tài)量包括車載減振設(shè)備的垂向速度和/或垂向位移；

獲取所述觀測量在當(dāng)前時刻的觀測值；

采用所述卡爾曼濾波器對所述觀測量在當(dāng)前時刻的觀測值進(jìn)行處理，得到所述狀態(tài)量在當(dāng)前時刻的最優(yōu)估計值；

根據(jù)所述狀態(tài)量在當(dāng)前時刻的最優(yōu)估計值得到所述車載減振設(shè)備在當(dāng)前時刻的垂向速度和/或垂向位移。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀測方法，其特征在于，

結(jié)合路面模型、1/4車輛動力學(xué)模型和減振設(shè)備動力學(xué)模型對所述車載減振設(shè)備的垂向振動狀態(tài)觀測進(jìn)行總體建模，得到如下關(guān)系：

Δx_b＝x_b-x_s，Δx_s＝x_s-x_t，Δx_t＝x_t-z_g，

其中，m_b為1/4減振設(shè)備質(zhì)量，m_s為1/4車體質(zhì)量，m_t為車輪質(zhì)量，k_b為1/4減振設(shè)備等效剛度系數(shù)，k_s為懸架剛度系數(shù)，k_t為車輪剛度系數(shù)，c_b為1/4減振設(shè)備等效阻尼系數(shù)，c_s為懸架阻尼系數(shù)，x_b依次為車載減振設(shè)備的垂向加速度、垂向速度和垂向位移，x_s依次為車體的垂向加速度、垂向速度和垂向位移，x_t依次為輪胎的垂向加速度、垂向速度和垂向位移，z_g為隨機路面的垂向位移；

根據(jù)上述關(guān)系，在離散域建立如下的卡爾曼濾波器的模型：

其中，X_k為第k個時刻的狀態(tài)量，w_k-1為第k-1個時刻的過程噪聲，Y_k為第k個時刻的觀測量，v_k為第k個時刻的量測噪聲，F(xiàn)為離散狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，Γ為過程噪聲矩陣，C為量測矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觀測方法，其特征在于，

F＝I+AT,Γ＝GT；

其中，I為單位陣，T為離散域的計算步長。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觀測方法，其特征在于，

F＝I+AT,Γ＝GT；

a＝l*v；

其中，I為單位陣，T為離散域的計算步長，v為車速，l為一常數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀測方法，其特征在于，獲取所述觀測量在當(dāng)前時刻的觀測值包括：

通過固定于車體上的第一慣導(dǎo)單元獲取車體的垂向加速度；

通過固定于所述車載減振設(shè)備的上臺面的第二慣導(dǎo)單元獲取所述車載減振設(shè)備的垂向加速度；

通過安裝于所述車載減振設(shè)備的驅(qū)動機構(gòu)的編碼器獲取所述車載減振設(shè)備的垂向相對位移；

通過安裝于車輛懸掛上的車高傳感器獲取車輛懸架的垂向相對位移。