基于解析重構(gòu)模型的EBPS中傳感器容錯(cuò)控制研究.pdf

1、電子制動(dòng)踏板模擬器(Electronic brake pedal simulator, EBPS)是純電動(dòng)汽車用電子機(jī)械制動(dòng)(Electro Mechanical Brake, EMB)系統(tǒng)的核心器件，EBPS中的部件如傳感器即使存在時(shí)間短或程度微小的故障，也會(huì)使整個(gè) EBPS的可靠性水平下降，進(jìn)而直接影響整車的制動(dòng)性能，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致整個(gè)車輛的制動(dòng)失效，威脅到駕駛者和乘客的人身和財(cái)產(chǎn)安全。
　　目前，智能故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)被廣

2、泛應(yīng)用于汽車工程領(lǐng)域，針對(duì)EBPS中傳感器的研究主要側(cè)重在對(duì)特定范圍、單一類型的故障進(jìn)行診斷，缺少與容錯(cuò)控制技術(shù)相結(jié)合的研究。因此本學(xué)位論文的研究重點(diǎn)是針對(duì)EBPS系統(tǒng)中的多種傳感器，利用多源信息融合、狀態(tài)重構(gòu)等容錯(cuò)控制方法來(lái)進(jìn)一步提高其靈敏度和可靠性。
　　首先，針對(duì)EBPS中搭載的角位移傳感器和踏板力傳感器，根據(jù)彈簧式EBPS的數(shù)學(xué)模型，提出了一種基于粒子濾波算法的傳感器故障診斷方法。
　　其次，在基于傳感器故障診斷模型

3、的基礎(chǔ)上，利用故障重構(gòu)的方法建立了一種自適應(yīng)容錯(cuò)控制架構(gòu)模型，當(dāng)傳感器發(fā)生故障時(shí)，EBPS能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
　　最后，將建立的EBPS的傳感器容錯(cuò)控制模型分別應(yīng)用Matlab和FPGA進(jìn)行軟件仿真和硬件實(shí)驗(yàn)。
　　仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該故障診斷與自適應(yīng)容錯(cuò)控制方法能準(zhǔn)確地檢測(cè)出傳感器的故障。并在某一傳感器出現(xiàn)故障時(shí)通過(guò)自適應(yīng)容錯(cuò)控制架構(gòu)模型，估計(jì)出故障傳感器在正常狀態(tài)下傳感器的輸出值，使 EBPS仍能正常