[发明专利]基于趋势补偿的汽车防抱死系统轮速信号处理的方法

说明书

本发明公开并提供了一种联合中值均值加权和经验模函数分解来滤除温漂干扰并无损轮速信息的基于趋势补偿的汽车防抱死系统轮速信号处理的方法。本发明中所提供的算法避免了传统滤波器中由于固定截止频率而带来的误差。MEM滤波器以一种非线性的方式将原始信号的低频部分滤出，EMD方法将MEM的输出分解成一系列IMF。在这些IMF中，t检验会选出温度漂移干扰的成分。通过上述方法，该算法能够有效滤除温度漂移干扰，并能保存好轮速信号的有用信息。从而实现高精度的汽车制动控制，减少发动机运行故障，提高车辆运载效能。本发明适用于汽车控制领域。

技术领域

本发明涉及一种基于趋势补偿的汽车防抱死系统轮速信号处理的方法。

背景技术

混合动力汽车是目前汽车发展的新趋势，其具有绿色环保、节能高效等诸多优点。然而，多个能源提供动力也带来了汽车电气控制复杂，发动机协调控制难度以及故障增加的问题。尤其是混合动力公交等公共交通工具，因启动和停止的次数频繁，对于汽车防抱死系统（Anti-lock Braking System，ABS）的制动精度及准确度均有更高的要求。因此，有效提高ABS系统的信号检测水平，减小或者抑制ABS的控制误差，成为了汽车控制领域的新研究热点^[6]。

现有的ABS系统一般均是通过对轮速信号的获取和处理，来得到进行反馈控制的信号。常见的用于拾取轮速信号的传感器主要包括电涡流感测型、磁电型、光电型以及霍尔型等。其中，电涡流及磁电型的传感器在检测精度上相对粗糙，检测信号存在迟滞或者延后的特点；光电型传感器在检测灵敏度方面虽然最高，却对于使用环境的要求比较严格，污垢以及外界光强均会成为检测精度的影响因素，其在车辆运行的复杂环境下干扰因素过多；霍尔传感器^[8]作为一种高灵敏、高精度的轮速传感器，其相对于磁电类的传感器具有更突出的检测性能，同时对于外界环境影响又相对鲁棒，是一种更加适于混合动力汽车应用的轮速检测传感器。

然而，霍尔传感器在使用过程中，也有其自身的特点。环境温度变化会引起霍尔传感器检测信号出现温度漂移，具体体现在轮速检测信号上为一个低频的趋势波动信号。本文针对混合动力汽车的ABS霍尔传感器进行温度趋势估计和补偿，通过对霍尔传感器实时检测得到的轮速信号进行滤波，提取出联合中值均值加权(MEM)和经验模函数分解(EMD)表征温度漂移部分的趋势信号。并从轮速信号^[14]中进行消除，从而实现高精度的汽车制动控制，减少发动机运行故障，提高车辆运载效能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种联合中值均值加权和经验模函数分解来滤除温漂干扰并无损轮速信息的基于趋势补偿的汽车防抱死系统轮速信号处理的方法。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括以下步骤：

A.以原信号的首尾对原信号进行延拓处理，可以根据如下方程进行延拓：

其中X(t)为滤波的轮速信号，X(0)为滤波的轮速信号的首值，X(L-1)为滤波的轮速信号的尾值，L为长度为，W为该滑窗的长度，为长度为W的窗滑过延拓后的信号；

B.对每个窗内的向量进行中值和均值加权估计，该估计值为中值跟均值的一个凸组合

，

其中，和表示的是当前窗里向量的均值与中值， 是权重系数，则具体中值均值加权的处理是得到下列方程的数值解：

，

其中

，