车窗系统控制及诊断通信方法研究

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随着汽车电子控制技术的发展,电控单元的安全性与可靠性备受关注。随着电动车窗的使用,针对车窗使用安全方面的车窗防夹控制方法得到了快速发展,同时在保证电控单元可靠性的诊断方面,基于CAN总线的故障诊断技术也得到了迅猛的发展。本文以车窗电控单元的控制与诊断通信方法为研究对象,提出基于H_∞滤波器和故障检测方法的防夹控制算法;同时分析了诊断通信方法的层次结构及功能,进行了诊断通信软件的开发、测试及应用。首先,针对路面振动、测量噪声等外界扰动对防夹检测结果产生影响的问题,提出了基于H_∞滤波器的防夹控制算法,利用H_∞范数的性能指标,使得状态估计误差对扰动达到最佳的最佳抑制效果。选取状态之一负载转矩变化率和设定的门限值相比较判断是否有防夹事件发生。仿真及实际验证结果表明该方法能快速准确检测防夹事件,同时对路面振动和测量噪声有很好的抑制效果。其次,针对电压波动及外部扰动的抑制问题,提出了基于故障检测方法的防夹控制算法,该算法将外部防夹时刻的负载转矩看作故障,构建一个残差信号,正常情况下残差为恒定值,防夹事件发生时,残差会偏离恒定值。这样通过检测残差信号是否偏离恒定值来判断防夹事件的发生。仿真结果表明该方法能准确检测防夹事件,同时对电压波动,路面振动,外部扰动有很好的抑制效果。最后,分析了故障诊断通信软件协议的层次结构,对应用层的时间管理、错误处理、服务调度管理进行了分析设计,最后根据软件测试的基本理论完成了对网络层的结构流程测试和应用层的功能测试。测试结果表明诊断通信软件完成了设计的功能,能够按照协议的标准实现故障诊断通信功能。
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