附件C：譯文

實(shí)時(shí)穩(wěn)健夾物檢測算法在汽車中的應(yīng)用

摘要：本文針對(duì)電動(dòng)車窗系統(tǒng)的安全性提出了一種可以在廉價(jià)微處理器上實(shí)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(shí)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(shù)。采用這種方法的動(dòng)機(jī)源于 濾波能最小化或限制所有有限能量的干擾誤差，實(shí)現(xiàn)在最差的情況下估算的優(yōu)點(diǎn)。此處，擠壓轉(zhuǎn)矩變化率的估計(jì)量可以通過包含電機(jī)動(dòng)力學(xué)參數(shù)和附加轉(zhuǎn)矩變化率的 濾波增廣模型的穩(wěn)定狀態(tài)推導(dǎo)出來。因此，通過重新設(shè)計(jì)，使該估計(jì)量更合適并實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)矩變化率估計(jì)量的理論計(jì)算較以往模型更簡單[1]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過很少的計(jì)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(jīng)存在的方法。更進(jìn)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(guān)鍵詞：夾物檢測，電動(dòng)車窗， 濾波，卡爾曼濾波，轉(zhuǎn)矩變化率估算，
實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。

1引言
電動(dòng)車窗系統(tǒng)是通過一個(gè)觸式開關(guān)操作的，由于車窗的自動(dòng)閉合功能，涉及到在車窗導(dǎo)軌上夾傷人身體的危險(xiǎn)性。因此，很多汽車工程師近期的關(guān)注是怎樣用最小的成本開發(fā)一個(gè)高安全性的電動(dòng)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(xué)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(shù)值的信息。但是，所需要的傳感器系統(tǒng)相當(dāng)昂貴，而且還需要附加防塵裝置。第二種，是基于測量電機(jī)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(jì)算量，但是性能在存在測量噪聲的情況下會(huì)明顯退化[4]。另一方面，絕對(duì)的擠壓檢測方法是利用直流電機(jī)的快速響應(yīng)性對(duì)擠壓轉(zhuǎn)矩進(jìn)行補(bǔ)償[5]- [6]。識(shí)別被擠壓的條件是電流超過一個(gè)規(guī)定的閾值。然而，它不能抵抗在實(shí)際駕駛情況下引起的異常振動(dòng)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(bào)警。為了解決這些問題，一種應(yīng)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(jī)動(dòng)力學(xué)和狀態(tài)估計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。它通過估算轉(zhuǎn)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(jī)參數(shù)變化的情況下。此外，針對(duì)參數(shù)的不確定性，確定了一種分析估算誤差的擠壓檢測準(zhǔn)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(jì)特征不是高斯分布而引起誤報(bào)警的可能性。特別是針對(duì)霍爾傳感器的老化和實(shí)際駕駛環(huán)境較敏感變化特征的測量噪聲。