附件C：譯文

實時穩(wěn)健夾物檢測算法在汽車中的應用

摘要：本文針對電動車窗系統(tǒng)的安全性提出了一種可以在廉價微處理器上實現(xiàn)的魯棒夾物檢測算法。為了解決由于霍爾傳感器的性能退化和實際駕駛環(huán)境引起的問題，該算法采用了 濾波狀態(tài)估算技術。采用這種方法的動機源于 濾波能最小化或限制所有有限能量的干擾誤差，實現(xiàn)在最差的情況下估算的優(yōu)點。此處，擠壓轉矩變化率的估計量可以通過包含電機動力學參數和附加轉矩變化率的 濾波增廣模型的穩(wěn)定狀態(tài)推導出來。因此，通過重新設計，使該估計量更合適并實時實現(xiàn)，轉矩變化率估計量的理論計算較以往模型更簡單[1]。實驗結果表明通過很少的計算量，這種夾物檢測算法提供的快速夾物檢測性能很接近已經存在的方法。更進一步的，該算法能保證穩(wěn)健性，可以抵抗最差情況下的測量噪聲。

關鍵詞：夾物檢測，電動車窗， 濾波，卡爾曼濾波，轉矩變化率估算，
實時實現(xiàn)。

1引言
電動車窗系統(tǒng)是通過一個觸式開關操作的，由于車窗的自動閉合功能，涉及到在車窗導軌上夾傷人身體的危險性。因此，很多汽車工程師近期的關注是怎樣用最小的成本開發(fā)一個高安全性的電動車窗系統(tǒng)[1]- [6]。通常，障礙物檢測有三種不同的方法：第一種,是基于光學傳感器，紅外傳感器和力傳感器的障礙物或力檢測的直接檢測方法[2]。這種方法直接給出了障礙物是否被夾住以及障礙物施加的擠壓力的確切數值的信息。但是，所需要的傳感器系統(tǒng)相當昂貴，而且還需要附加防塵裝置。第二種，是基于測量電機軸角速度變化的微分方法[3]- [4]。這種估算方法只需要很小的計算量，但是性能在存在測量噪聲的情況下會明顯退化[4]。另一方面，絕對的擠壓檢測方法是利用直流電機的快速響應性對擠壓轉矩進行補償[5]- [6]。識別被擠壓的條件是電流超過一個規(guī)定的閾值。然而，它不能抵抗在實際駕駛情況下引起的異常振動而保證穩(wěn)健性。此外，這種方法還需要附加電流傳感器來避免誤報警。為了解決這些問題，一種應用卡爾曼濾波的擠壓檢測算法提出來了[1]。該算法是在線性電機動力學和狀態(tài)估計技術的基礎上設計的。它通過估算轉矩變化率，提供了快速擠壓檢測性能而且能夠提高可靠性，甚至在電機參數變化的情況下。此外，針對參數的不確定性，確定了一種分析估算誤差的擠壓檢測準測 。這是一種解決擠壓檢測問題的系統(tǒng)方法，但是，也存在由于干擾和測量噪聲的統(tǒng)計特征不是高斯分布而引起誤報警的可能性。特別是針對霍爾傳感器的老化和實際駕駛環(huán)境較敏感變化特征的測量噪聲。