CN111336246A - 一种车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，属于车辆传动电液操纵与控制技术领域。本发明为了克服现有技术中存在液力自动变速器及混合动力传动装置的场合由于离合器油压传感器在实车上难以布置而影响车辆换挡品质，且基于输入输出轴转速的观测器存在很多局限的问题,通过搭建电液操纵系统的状态观测系统，并采集电磁阀输入电流I和调压阀阀芯位移x_valve(或输出油压P_out)信号，根据离散化的系统状态方程，利用无迹卡尔曼滤波方法对电液操纵系统下一时刻的离合器油压等状态变量进行估计，从而利用易于测量的信号实现对离合器油压的实时精确估计，且可实现离合器油压的闭环控制，保证车辆的换挡品质。

Description

一种车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法

技术领域

本发明属于车辆传动电液操纵与控制技术领域，具体涉及一种电液操纵系统状态观测方法。

背景技术

由于液力自动变速器及混合动力传动装置的结构特点，离合器油压传感器在实车上难以布置，传统的开环换挡品质标定方法对系统参数如油温、发动机转速、离合器磨损等变化鲁棒性差，换挡准备相中离合器的过充油或欠充油都会引起转矩相中充油及放油离合器搭接时序问题，影响车辆换挡品质。

近年来，很多学者利用基于输入输出轴转速的观测器对离合器油压进行估计，但这种观测器对系统中的离合器、输出轴刚度等参数较为敏感，且不能对离合器充油过程进行观测。此外，这种观测器很难应用于有多个离合器协同工作的多切换式换挡过程和系统具有耦合强非线性特性的混合动力传动装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，以解决现有技术中存在液力自动变速器及混合动力传动装置的场合中由于离合器油压传感器在实车上难以布置而影响车辆换挡品质，且基于输入输出轴转速的观测器存在很多局限的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)搭建电液操纵系统的状态观测系统，将闭环跟踪控制器的输出端连接电磁阀的输入端，将所述电磁阀的输出端连接调压阀的输入端，将所述调压阀的输出端连接离合器活塞的输入端，所述电磁阀根据从所述闭环跟踪控制器获得的输入电流I输出控制油压P_c，所述调压阀根据P_c的变化动态调节输出油压P_out，进一步实现对离合器油压P_cl的动态控制；状态观测器在所述闭环跟踪控制器内采集所述电磁阀的输入电流I，在所述调压阀的油道上设置油压传感器采集调压阀输出腔油压P_out或在所述调压阀的阀芯上设置位移传感器采集调压阀阀芯位移x_valve，将所述调压阀输出腔油压P_out或所述调压阀阀芯位移x_valve输入到所述状态观测器，所述状态观测器根据所述输入电流I和所述x_valve或所述P_out，对下一时刻的所述离合器油压P_cl进行实时估计计算，得到离合器油压的观测值

将所述观测值

与系统设定的离合器油压目标曲线P_clr输入到比较器进行实时比较得到差值，将该差值输入到所述闭环跟踪控制器以确定所述电磁阀的输入电流I，从而实现离合器油压的闭环跟踪控制；

2)所述状态观测系统上电，所述电液操纵系统的所述状态观测器按程序周期运行；

3)采集所述电磁阀输入电流I，采集所述调压阀阀芯位移x_valve或所述输出油压P_out；

4)所述状态观测器根据所述电磁阀输入电流I、所述调压阀阀芯位移x_valve或所述输出油压P_out，根据离散化的系统状态方程，利用无迹卡尔曼滤波方法对所述电液操纵系统下一时刻的所述离合器油压P_cl进行估计。

进一步地，所述步骤4)具体包括如下步骤：

(a)建立电液操纵系统离散状态方程；

(b)根据离散状态方程确定无迹卡尔曼滤波器观测方程，根据系统参数确定权重因子；

(c)利用当前测得的系统状态量，根据离散状态方程和观测方程，对下一时刻系统状态变量进行估计。

进一步地，所述步骤(a)具体包括如下步骤：

建立电液操纵系统模型状态方程，选取阀芯位移x_valve、阀芯速度v_valve、输出油压P_out、反馈油压P_fb、活塞位置x_p，活塞速度v_p和离合器油压P_cl为状态变量，则系统状态方程可表示为：

其中，等式左侧为状态变量的导数，c_v为阀芯阻尼系数、m_v为阀芯质量，P_c为阀芯左侧先导油压，A_c为阀芯左侧面积、A_fb为阀芯右端面积，k为调压阀弹簧刚度、x₀为弹簧预压缩量、Q_in、Q_ex、Q_fb、Q_cl分别为调压阀入口、泄油口、反馈腔、离合器腔流入的流量，可由阀口流量公式计算得到：

Ai表示阀口或节流孔的过流面积，ρ为油液密度，C_d为流量系数，Δp为阀口或节流孔前后压差，Q_in计算中为P_line与P_out压差，Q_ex计算中为P_out与油箱压差，Q_fb计算中为P_out与P_fb压差，Q_cl计算中为P_out与P_cl压差；

β为油液体积模量，V_out为输出腔的体积，V_fb为反馈腔体积，A_cl为离合器活塞截面积、F_pre为离合器弹簧预紧力，k_p为离合器弹簧刚度、m_p为离合器活塞质量，V_cl为离合器活塞腔体积；

将所述系统状态方程(1)表示为标准状态方程形式：

其中x为系统状态向量：

A、B为对应的参数矩阵，根据公式(1)确定，y为所述阀芯位移x_valve或所述输出油压P_out，可表示为状态向量的函数h(x)，v为传感器测量噪声，I为电磁阀输入电流，W为系统噪声；离合器油压估计问题可描述为换挡过程中利用可测的调压阀输出油压P_out或调压阀阀芯位移x_valve，以及电磁阀输入电流I,在考虑可能出现模型误差及测量误差的情况下对离合器油压进行估计的问题；

通过欧拉法将所述标准状态方程离散化，所述标准状态方程可以表示为：

X_T+1＝X_T+f(X_T,I_T)×T_s+W_T (5)

其中，X_T+1为系统下一时刻的状态向量，X_T为当前时刻的状态向量，T_s为观测器的采样间隔，I_T为当前时刻输入电流值，W_T为当前时刻系统噪声，根据所述系统状态方程，函数f(X_T,I_T)可表示为：

其中，公式(6)中各带T的参数均为各参数在当前时刻的参数值。

进一步地，所述步骤(b)具体包括如下步骤：

建立无迹卡尔曼滤波器观测方程为y_k＝Hx_k+v_k (7)

其中，H为状态转移矩阵，当采用输出油压信号作为测量量时，H＝[0 0 1 0 0 00],当采用阀芯位移信号作为测量量时，H＝[1 0 0 0 0 0 0]；v_k为k时刻的测量噪声，x_k为k时刻的状态向量，y_k为k时刻的测量量；

采用对称采样策略选取sigma点，假设状态变量x的均值为

协方差为P，根据无迹变换公式对该状态变量x进行无迹变换得到2n+1个sigma点集X⁽ⁱ⁾,n＝7为状态向量的维数；

第0个sigma点：

第1-n个sigma点：

第n+1-2n个sigma点：

为消除采样的非局部效应，对sigma点集进行比例修正，分别计算2n+1个sigma点的权重因子，如公式(11)所示：

其中上标为m的权值用于状态变量x的预测和更新过程，上标c的权值用于协方差P的更新；λ＝α²(n+κ)-n是一个缩放比例函数，α表示采样点的分布状态，针对高斯分布，取b＝2，κ为2阶比例参数，取

进一步地，所述步骤(c)具体包括如下步骤：

对sigma采样集进行下一步预测，并计算系统状态变量和协方差矩阵：

初始化状态向量及其误差协方差：

其中，x₀表示状态量初始值，

表示状态量初始估计值，P₀表示状态量初始值估计误差的协方差；

根据式(8)-(11)对状态变量进行无迹变换，并计算sigma点组成的列向量ξ_k(k＝0,1,…14)；

时间更新，并对各sigma点进行无迹变换，即：

ξ_k+1|k＝f(ξ_k|k,I_k)+w_k (14)

通过加权得到进一步预测值为：

通过加权得到方差阵的进一步预测值为：

Q为系统过程的协方差；

由观测方程对各sigma点进行无迹变换，可得：

Φ_i,k+1|k＝h(ξ_i,k+1|k,v_k) (17)

通过加权得到系统的进一步观测预测值为：

观测更新，求系统输出的方差矩阵：

R为系统测量噪声协方差；

协方差矩阵为：

卡尔曼滤波增益矩阵为：

状态更新后的系统状态变量滤波值为：

x_k+1|k+1＝x_k+1|k+K_k+1(y_k+1-y_k+1|k) (22)

即为下一时刻的状态变量估计值。

(三)有益效果

本发明提出一种电液操纵系统状态观测方法，通过搭建电液操纵系统的状态观测系统，并采集电磁阀输入电流I和调压阀阀芯位移x_valve(或输出油压P_out)信号，根据离散化的系统状态方程，利用无迹卡尔曼滤波方法对电液操纵系统下一时刻的离合器油压等状态变量进行估计，从而实现对离合器油压等电液操纵系统状态变量的实时精确估计，离合器油压观测值能够作为对离合器油压闭环控制的反馈信号，从而保证车辆的换挡品质。

本发明的状态观测方法能够利用易于测量的电液操纵系统内部阀芯位移信号(或输出油压信号)实现对包括离合器油压等电液操纵系统内部状态变量的实时估计，用以实现换挡离合器油压的闭环控制，保证车辆传动装置的换挡品质。

本专利主要针对车辆自动变速器等传动装置的离合器油压闭环控制，对提高车辆换挡品质具有重要的实用价值。本专利适用于所有液力自动变速器、湿式双离合变速器以及混合动力变速器等装有湿式离合器的车辆传动装置。

附图说明

图1为本发明的电液操纵系统闭环控制原理图；

图2为本发明的状态观测器流程框图；

图3为本发明的离合器油压状态观测效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提供了一种车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，包括如下步骤：

1)搭建电液操纵系统的状态观测系统，将闭环跟踪控制器的输出端连接电磁阀的输入端，将所述电磁阀的输出端连接调压阀的输入端，将所述调压阀的输出端连接离合器活塞的输入端，所述电磁阀根据从所述闭环跟踪控制器获得的输入电流I输出控制油压P_c，调压阀根据P_c的变化动态调节输出油压P_out，进一步实现对离合器活塞腔压力P_cl的动态控制；状态观测器在所述闭环跟踪控制器内采集输入电流I，在调压阀的油道上设置油压传感器采集调压阀输出油压P_out或在调压阀的阀芯上设置位移传感器采集调压阀阀芯位移x_valve，将调压阀输出油压P_out或调压阀阀芯位移x_valve输入到状态观测器，状态观测器根据所述输入电流I和x_valve或P_out，对下一时刻的离合器油压P_cl进行实时估计计算，得到离合器油压的观测值

将观测值

与系统设定的离合器油压目标曲线P_clr输入到比较器进行实时比较得到差值，将该差值输入到闭环跟踪控制器以确定所述电磁阀的输入电流I，从而实现离合器油压的闭环跟踪控制；

2)状态观测系统上电，电液操纵系统的状态观测器按程序周期运行；

3)信号采集：采集电磁阀输入电流I和调压阀阀芯位移x_valve(或输出油压P_out)信号；

4)状态观测器根据电磁阀输入电流I、调压阀阀芯位移x_valve(或输出油压P_out)信号，根据离散化的系统状态方程，利用无迹卡尔曼滤波方法(或其他非线性状态观测方法)对电液操纵系统下一时刻的离合器油压等状态变量进行估计。

传动装置电液操纵系统闭环控制原理如图1所示，由油泵和定压阀为系统提供油源，电磁阀根据传动系统控制器(TCU)的输出电流输出控制油压P_c，P_c可以写成输入电流的函数P_c＝f(I)。调压阀根据P_c的变化动态调节输出油压P_out，从而实现对离合器活塞腔压力P_cl的动态控制。本专利涉及的状态观测器如图所示，根据从电液操纵系统中由位移传感器采集到的调压阀阀芯位移x_valve信号(或油压传感器采集到的调压阀输出腔油压P_out)，对下一时刻的离合器油压P_cl进行实时估计计算，得到离合器油压的观测值

从而可以将观测值与系统设定的离合器油压目标曲线P_clr进行实时比较，实现离合器油压的闭环跟踪控制。

本发明提供的电液换挡操纵系统状态观测方法流程如图2所示，

(a)建立电液操纵系统离散状态方程

(1)建立电液操纵系统模型状态方程，选取阀芯位移x_valve、阀芯速度v_valve、输出油压P_out、反馈油压P_fb、活塞位置x_p，活塞速度v_p、离合器油压P_cl为状态变量，则系统方程可表示为：

其中，等式左侧为状态变量的导数，c_v为阀芯阻尼系数、m_v为阀芯质量，P_c为阀芯左侧先导油压，A_c为阀芯左侧面积、A_fb为阀芯右端面积，k为调压阀弹簧刚度、x₀为弹簧预压缩量、Q_in、Q_ex、Q_fb、Q_cl分别为调压阀入口、泄油口、反馈腔、离合器腔流入的流量，可由阀口流量公式计算得到：

Ai表示阀口或节流孔的过流面积，ρ为油液密度，C_d为流量系数，Δp为阀口或节流孔前后压差，Q_in计算中为P_line与P_out压差，Q_ex计算中为P_out与油箱压差，Q_fb计算中为P_out与P_fb压差，Q_cl计算中为P_out与P_cl压差。

β为油液体积模量，V_out为输出腔的体积，V_fb为反馈腔体积，A_cl为离合器活塞截面积、F_pre为离合器弹簧预紧力，k_p为离合器弹簧刚度、m_p为离合器活塞质量，V_cl为离合器活塞腔体积。

(2),系统状态方程(1)可表示为标准状态方程形式：

其中x为系统状态向量：

A、B为对应的参数矩阵，根据式(1)确定，y为测量量，本例中为输出油压或阀芯位移，可表示为状态向量的函数h(x)，v为传感器测量噪声，I为系统输入的控制电流，W为系统噪声，代表系统中的不确定性和建模误差。离合器油压估计问题可描述为换挡过程中利用可测的调压阀输出油压P_out或调压阀阀芯位移x_valve，以及电磁阀输入电流I,在考虑可能出现模型误差及测量误差的情况下对离合器油压进行估计的问题。

(3)通过欧拉法将标准状态方程离散化，标准状态方程可以表示为：

X_T+1＝X_T+f(X_T,I_T)×T_s+W_T (5)

其中，X_T+1为系统下一时刻的状态向量，X_T为当前时刻的状态向量，T_s为观测器的采样间隔，I_T为当前时刻电流值，W_T为当前时刻系统噪声，根据状态方程，函数f(X_T,I_T)可表示为：

其中，公式(6)中各带T的参数均为各参数在当前时刻的参数值。

步骤(b)：根据离散状态方程确定无迹卡尔曼滤波器观测方程、根据系统参数确定权重因子。具体包括：

所建立的无迹卡尔曼滤波器观测方程为y_k＝Hx_k+v_k (7)

其中，H为状态转移矩阵，当采用输出油压信号作为测量量时，H＝[0 0 1 0 0 00],当采用阀芯位移信号作为测量量时，H＝[1 0 0 0 0 0 0]；v_k为k时刻的测量噪声，x_k为k时刻的状态向量，y_k为k时刻的测量量。

(1)采用对称采样策略选取sigma点。假设状态变量x的均值为

协方差为P，根据无迹变换公式对该状态变量x进行无迹变换得到2n+1个sigma点集X⁽ⁱ⁾,n为状态向量的维数，本例中n＝7。

第0个sigma点：

第1-n个sigma点：

第n+1-2n个sigma点：

(2)为消除采样的非局部效应，对sigma点集进行比例修正，分别计算2n+1个sigma点的权重因子，如公式(11)所示：

其中上标为m的权值用于状态变量x的预测和更新过程，上标c的权值用于协方差P的更新；λ＝α²(n+κ)-n是一个缩放比例函数，α表示采样点的分布状态，针对高斯分布，取b＝2，κ为2阶比例参数，取

步骤(C)利用当前测得的系统状态量，根据系统状态方程和观测方程，对下一时刻系统状态变量进行估计。

步骤(C)具体包括：对sigma采样集进行下一步预测，并计算系统状态变量和协方差矩阵：

(1)初始化状态向量及其误差协方差：

其中，x₀表示状态量初始值，

表示状态量初始估计值，P₀表示状态量初始值估计误差的协方差。

(2)根据式(8)-(11)对状态变量进行无迹变换，并计算sigma点组成的列向量ξ_k(k＝0,1,…14)。

(3)时间更新，对于本例的非线性状态方程，需要对各sigma点进行无迹变换，即：

ξ_k+1|k＝f(ξ_k|k,I_k)+w_k (14)

通过加权得到进一步预测值为：

通过加权得到方差阵的进一步预测值为：

Q为系统过程的协方差。

由观测方程对各sigma点进行无迹变换，可得：

Φ_i,k+1|k＝h(ξ_i,k+1|k,v_k) (17)

通过加权得到系统的进一步观测预测值为：

(4)观测更新，求系统输出的方差矩阵：

R为系统测量噪声协方差。

协方差矩阵为：

卡尔曼滤波增益矩阵为：

状态更新后的系统状态变量滤波值为：

x_k+1|k+1＝x_k+1|k+K_k+1(y_k+1-y_k+1|k) (22)

即为下一时刻的状态变量估计值。

系统上电后，程序开始周期性运行，状态观测器根据调压阀阀芯位移传感器(或输出油压传感器)得到的信号，以及电磁阀输入电流信号，对下一时刻离合器油压进行实时估计，根据测量到的传感器信号对卡尔曼增益等参数进行更新，再预测下一时刻系统状态变量，系统状态变量估计值中第七个元素状态量即为P_cl的估计值。

图3为本专利提出的电液操纵系统观测方法的仿真及试验结果，

为使观测器对系统建模误差具有一定鲁棒性，设置系统过程噪声为：

假设系统初始状态未知，设置观测器初始状态为：

x₀＝[4e-3,0,0.4,0.4,1e-3,0,0.4]^T

设无迹变换参数为：α:1，b:2，κ:0。

考虑传感器精度，在滤波器油压输入信号中加入噪声功率为1.5×10⁵的白噪声作为测量噪声。设置采样间隔为2ms。

正弦输入下的离合器油压观测器仿真结果如图3左图所示。设置电磁阀输入频率为5Hz的正弦电流信号，加入测量噪声后的调压阀输出油压信号与离合器油压观测值与真实值对比如图3所示，离合器油压观测值能在0.1s内由错误的初始状态收敛到真实值附近，0.1s后正弦信号下的离合器油压观测误差小于0.05MPa。

实际换挡过程的观测结果如图3右图所示，设置离合器油压观测器初始油压值为0.6MPa，观测器能在0.05s内收敛于真实值，除去油压阶跃上升瞬间，动态换挡过程中离合器油压观测误差小于0.1MPa。该图中0.05s后观测值和真实值几乎重合在一起。

仿真与试验结果表明，本专利提出的离合器油压观测方法有较好的观测精度，能够满足换挡过程离合器油压实时估计的需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)搭建电液操纵系统的状态观测系统，将闭环跟踪控制器的输出端连接电磁阀的输入端，将所述电磁阀的输出端连接调压阀的输入端，将所述调压阀的输出端连接离合器活塞的输入端，所述电磁阀根据从所述闭环跟踪控制器获得的输入电流I输出控制油压P_c，所述调压阀根据P_c的变化动态调节输出油压P_out，进一步实现对离合器油压P_cl的动态控制；状态观测器在所述闭环跟踪控制器内采集所述电磁阀的输入电流I，在所述调压阀的油道上设置油压传感器采集调压阀输出腔油压P_out或在所述调压阀的阀芯上设置位移传感器采集调压阀阀芯位移x_valve，将所述调压阀输出腔油压P_out或所述调压阀阀芯位移x_valve输入到所述状态观测器，所述状态观测器根据所述输入电流I和所述x_valve或所述P_out，对下一时刻的所述离合器油压P_cl进行实时估计计算，得到离合器油压的观测值

将所述观测值

与系统设定的离合器油压目标曲线P_clr输入到比较器进行实时比较得到差值，将该差值输入到所述闭环跟踪控制器以确定所述电磁阀的输入电流I，从而实现离合器油压的闭环跟踪控制；

2)所述状态观测系统上电，所述电液操纵系统的所述状态观测器按程序周期运行；

3)采集所述电磁阀输入电流I，采集所述调压阀阀芯位移x_valve或所述输出油压P_out；

4)所述状态观测器根据所述电磁阀输入电流I、所述调压阀阀芯位移x_valve或所述输出油压P_out，根据离散化的系统状态方程，利用无迹卡尔曼滤波方法对所述电液操纵系统下一时刻的所述离合器油压P_cl进行估计。

2.如权利要求1所述的车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，其特征在于，所述步骤4)具体包括如下步骤：

(a)建立电液操纵系统离散状态方程；

(b)根据离散状态方程确定无迹卡尔曼滤波器观测方程，根据系统参数确定权重因子；

(c)利用当前测得的系统状态量，根据离散状态方程和观测方程，对下一时刻系统状态变量进行估计。

3.如权利要求2所述的车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，其特征在于，所述步骤(a)具体包括如下步骤：

建立电液操纵系统模型状态方程，选取阀芯位移x_valve、阀芯速度v_valve、输出油压P_out、反馈油压P_fb、活塞位置x_p，活塞速度v_p和离合器油压P_cl为状态变量，则系统状态方程可表示为：

其中，等式左侧为状态变量的导数，c_v为阀芯阻尼系数、m_v为阀芯质量，P_c为阀芯左侧先导油压，A_c为阀芯左侧面积、A_fb为阀芯右端面积，k为调压阀弹簧刚度、x₀为弹簧预压缩量、Q_in、Q_ex、Q_fb、Q_cl分别为调压阀入口、泄油口、反馈腔、离合器腔流入的流量，可由阀口流量公式计算得到：

Ai表示阀口或节流孔的过流面积，ρ为油液密度，C_d为流量系数，Δp为阀口或节流孔前后压差，Q_in计算中为P_line与P_out压差，Q_ex计算中为P_out与油箱压差，Q_fb计算中为P_out与P_fb压差，Q_cl计算中为P_out与P_cl压差；

β为油液体积模量，V_out为输出腔的体积，V_fb为反馈腔体积，A_cl为离合器活塞截面积、F_pre为离合器弹簧预紧力，k_p为离合器弹簧刚度、m_p为离合器活塞质量，V_cl为离合器活塞腔体积；

将所述系统状态方程(1)表示为标准状态方程形式：

其中x为系统状态向量：

A、B为对应的参数矩阵，根据公式(1)确定，y为所述阀芯位移x_valve或所述输出油压P_out，可表示为状态向量的函数h(x)，v为传感器测量噪声，I为电磁阀输入电流，W为系统噪声；离合器油压估计问题可描述为换挡过程中利用可测的调压阀输出油压P_out或调压阀阀芯位移x_valve，以及电磁阀输入电流I,在考虑可能出现模型误差及测量误差的情况下对离合器油压进行估计的问题；

通过欧拉法将所述标准状态方程离散化，所述标准状态方程可以表示为：

X_T+1＝X_T+f(X_T,I_T)×T_s+W_T (5)

其中，X_T+1为系统下一时刻的状态向量，X_T为当前时刻的状态向量，T_s为观测器的采样间隔，I_T为当前时刻输入电流值，W_T为当前时刻系统噪声，根据所述系统状态方程，函数f(X_T,I_T)可表示为：

其中，公式(6)中各带T的参数均为各参数在当前时刻的参数值。

4.如权利要求3所述的车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，其特征在于，所述步骤(b)具体包括如下步骤：

建立无迹卡尔曼滤波器观测方程为

y_k＝Hx_k+v_k (7)

其中，H为状态转移矩阵，当采用输出油压信号作为测量量时，H＝[0 0 1 0 0 0 0],当采用阀芯位移信号作为测量量时，H＝[1 0 0 0 0 0 0]；v_k为k时刻的测量噪声，x_k为k时刻的状态向量，y_k为k时刻的测量量；

采用对称采样策略选取sigma点，假设状态变量x的均值为

协方差为P，根据无迹变换公式对该状态变量x进行无迹变换得到2n+1个sigma点集X⁽ⁱ⁾,n＝7为状态向量的维数；

第0个sigma点：

第1-n个sigma点：

第n+1-2n个sigma点：

为消除采样的非局部效应，对sigma点集进行比例修正，分别计算2n+1个sigma点的权重因子，如公式(11)所示：

其中上标为m的权值用于状态变量x的预测和更新过程，上标c的权值用于协方差P的更新；λ＝α²(n+κ)-n是一个缩放比例函数，α表示采样点的分布状态，针对高斯分布，取b＝2，κ为2阶比例参数，取

5.如权利要求4所述的车辆传动装置电液操纵系统状态观测方法，其特征在于，所述步骤(c)具体包括如下步骤：

对sigma采样集进行下一步预测，并计算系统状态变量和协方差矩阵：

初始化状态向量及其误差协方差：

其中，x₀表示状态量初始值，

表示状态量初始估计值，P₀表示状态量初始值估计误差的协方差；

根据式(8)-(11)对状态变量进行无迹变换，并计算sigma点组成的列向量ξ_k(k＝0,1,…14)；

时间更新，并对各sigma点进行无迹变换，即：

ξ_k+1|k＝f(ξ_k|k,I_k)+w_k (14)

通过加权得到进一步预测值为：

通过加权得到方差阵的进一步预测值为：

Q为系统过程的协方差；

由观测方程对各sigma点进行无迹变换，可得：

Φ_i,k+1|k＝h(ξ_i,k+1|k,v_k) (17)

通过加权得到系统的进一步观测预测值为：

观测更新，求系统输出的方差矩阵：

R为系统测量噪声协方差；

协方差矩阵为：

卡尔曼滤波增益矩阵为：

状态更新后的系统状态变量滤波值为：

x_k+1|k+1＝x_k+1|k+K_k+1(y_k+1-y_k+1|k) (22)

即为下一时刻的状态变量估计值。

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