CN112977080B - 驱动防滑控制方法、装置以及驱动防滑控制系统 - Google Patents

驱动防滑控制方法、装置以及驱动防滑控制系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供了驱动防滑控制方法、装置以及驱动防滑控制系统，可以应用于电动汽车、智能汽车、新能源汽车等。该方法包括：对汽车中电机的转速信号进行滤波得到第一扰动信号，第一扰动信号为引发电机的电机转速出现扰动的信号；基于预存的电机转速死区，对第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，电机转速死区包含转速信号中非抖动转速信号的幅值；基于第二扰动信号，计算电机的扰动补偿转矩；基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，上述驱动车轮为电机驱动的车轮；采用扰动补偿转矩对第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，第二电机转矩用于电机驱动上述驱动车轮，有利于实现在抑制车辆抖动的情况下及时抑制汽车的打滑现象。

Description

驱动防滑控制方法、装置以及驱动防滑控制系统
技术领域
本申请涉及电动汽车领域，并且更具体地，涉及驱动防滑控制方法、驱动防滑控制装置以及驱动防滑控制系统。
背景技术
当汽车加速驶入低附着力的路面(例如，潮湿路面，或者结冰路面)时，汽车的驱动力会高于路面的附着力，导致汽车打滑，降低行车的安全性。此时，汽车的整车控制单元(vehicle control unit，VCU)可以调整汽车中电机的电机转速，使得电机为汽车提供的驱动力与路面的附着力相匹配，以减小汽车的滑移率，抑制汽车的打滑现象，提高行车的安全。
上述VCU在调整电机的转速的过程中，电机的电机转速会出现反复波动，当电机转速在一定时间内的转速变化超过阈值时，电机就会产生抖动并带动汽车抖动。相应地，驾驶员就会感觉到车辆出现抖动，降低驾驶员的驾驶感受。因此，消除抖动的本质是通过控制电机的转矩来控制电机的转速，使电机的转速波动处于一定的范围之内，让驾驶员感觉不到电机转速的波动，提升用户体验。
目前，采用VCU对电机的实际转速信号进行滤波处理，以得到扰动信号，再由VCU基于扰动信号确定电机的扰动补偿转矩，通过扰动补偿转矩补偿扰动信号对应的电机转矩，以期抵消扰动信号对应的电机转矩引发的汽车抖动。然而，上述滤波得到的扰动信号中并不仅包含会引发汽车抖动的扰动信号分量，还会包含不会引起汽车抖动的非抖动转速信号的幅值分量，这种直接基于滤波后的扰动信号确定补偿转矩的方式并不准确，有可能会导致对电机的电机转矩的过度补偿，从而无法及时抑制汽车的打滑现象。
发明内容
本申请提供了一种驱动防滑控制方法、驱动防滑控制装置以及驱动防滑控制系统驱动防滑控制，以提高计算电机的扰动补偿转矩的准确性，有利于实现在抑制车辆抖动的情况下，及时抑制汽车的打滑现象。
第一方面，提供一种驱动防滑控制方法驱动防滑控制，包括：获取电机的转速信号，并对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，第一扰动信号为引发电机的出现转速扰动的信号；基于预存的电机转速死区，对第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，电机转速死区包含转速信号中非抖动转速信号的幅值；基于第二扰动信号，计算电机的扰动补偿转矩；基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，上述驱动车轮为电机驱动的车轮；采用扰动补偿转矩对第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，第二电机转矩用于电机驱动上述驱动车轮。
可选地，上述扰动补偿转矩用于补偿第二扰动信号触发的电机转矩。
在本申请实施例中，通过对第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，以消除第一扰动信号在电机转速死区内的信号分量，并基于第二扰动信号确定电机的扰动补偿转矩，以对第一电机转矩进行补偿得到电机需要为驱动车轮提供的第二电机转矩。以提高计算扰动补偿转矩的准确性，有利于实现在抑制车辆抖动的情况下，及时抑制汽车的打滑现象。避免了现有技术中，直接基于第一扰动信号计算扰动补偿转矩，将第一扰动信号中的非抖动转速信号的幅值对应的电机转矩也一起补偿，导致对电机的电机转矩过补偿，无法及时抑制车辆打滑的情况。
可选地，上述电机转速死区内可以理解为转速信号的幅值的区间，在该区间内的转速信号的幅值不会导致电机出现转速扰动，或者，虽然导致电机出现转速扰动，但是却不至于引发汽车抖动。顾名思义，上述非抖动转速信号即为不会引起汽车抖动的转速信号。
需要说明的是，为了提高电机转速死区的准确性，对于不同型号的电机，可以设置不同的电机转速死区。如果为了简化测试流程，可以设置一个较通用的电机转速死区，对应多种型号的电机。基于目前测试结果，上述较通用的电机转速死区可以设置为
Figure GDA0003660695680000021
转/分(rpm)，其中，R表示驱动车轮的半径，i表示电机的减速比，π表示圆周率。
可选地，上述电机转速死区中的非抖动转速信号的幅值可以是上述电机的测试数据，或者是与上述电机型号相同的其他电机的测试数据，有利于提高获得第二扰动信号的准确度。
在一种可能的实现方式中，所述基于预存的电机转速死区，对所述第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，包括：基于预存的电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure GDA0003660695680000022
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，其中，-A1表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
在本申请实施例中，通过公式
Figure GDA0003660695680000023
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，有利于提高确定第二扰动信号的准确性。
在一种可能的实现方式中，所述对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，包括：通过带通滤波器对所述转速信号进行滤波处理，得到所述第一扰动信号。
在本申请实施例中，通过带通滤波器对电机的转速信号进行滤波，得到第一扰动信号，有利于提高获取第一扰动信号的准确性。
可选地，上述带通滤波器用于10Hz至20Hz频段内的信号通过，同时屏蔽其他频段的信号。或者上述带通滤波器用于10Hz至15Hz频段内的信号通过，同时屏蔽其他频段的信号。
在一种可能的实现方式中，所述带通滤波器满足
Figure GDA0003660695680000031
且
Figure GDA0003660695680000032
其中，Ts表示采集所述第一扰动信号的采样周期，f1表示所述第一扰动信号所在频段的频率下限，f2表示所述第一扰动信号所在频段的频率上限。
在本申请实施例中，基于第一扰动信号所在频段的频率下限，以及第一扰动信号所在频段的频率上限设计带通滤波器，有利于提高设计带通滤波器的准确性。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述第二扰动信号，确定所述电机的扰动补偿转矩，包括：基于所述第二扰动信号W2，通过公式
Figure GDA0003660695680000033
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd表示微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示所述时间段内的时间上限。
在本申请实施例中，基于比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative，PID)控制，确定第二扰动信号W2对应的扰动补偿转矩dT，有利于提高扰动补偿转矩dT的可靠性。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述第二扰动信号，计算所述电机的扰动补偿转矩，包括：基于所述第二扰动信号W2，通过公式dT＝-J(ε·sgn(S)+kS)，且
Figure GDA0003660695680000034
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，S表示滑膜控制的切换函数，J表示所述汽车的等效转动惯量，ε和k为所述滑模控制的参数，且ε>0，k>0。
在本申请实施例中，基于滑膜控制(sliding mode control，SMC)确定第二扰动信号W2对应的扰动补偿转矩dT，有利于简化计算扰动补偿转矩dT的过程。
第二方面，提供一种驱动防滑控制装置，包括：滤波单元，用于获取电机的转速信号，并对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，第一扰动信号为引发电机出现电机转速扰动的信号；处理单元，用于：基于预存的电机转速死区，对滤波单元得到的第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，电机转速死区包含电机转速死区包含转速信号中非抖动转速信号的幅值；基于第二扰动信号，计算电机的扰动补偿转矩；基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，上述驱动车轮为电机驱动的车轮；以及采用扰动补偿转矩对第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，所述第二电机转矩用于所述电机驱动上述驱动车轮。
可选地，上述扰动补偿转矩用于补偿第二扰动信号触发的电机转矩。
在本申请实施例中，通过对第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，以消除第一扰动信号在电机转速死区内的信号分量，并基于第二扰动信号确定电机的扰动补偿转矩，以对第一电机转矩进行补偿得到电机需要为驱动车轮提供的第二电机转矩。以提高计算扰动补偿转矩的准确性，有利于实现在抑制车辆抖动的情况下，及时抑制汽车的打滑现象。避免了现有技术中，直接基于第一扰动信号计算扰动补偿转矩，将第一扰动信号中的非抖动转速信号的幅值对应的电机转矩也一起补偿，导致对电机的电机转矩过补偿，无法及时抑制车辆打滑的情况。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：基于预存的电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure GDA0003660695680000041
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，其中，-A1表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
在本申请实施例中，通过公式
Figure GDA0003660695680000042
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，有利于提高确定第二扰动信号的准确性。
可选地，上述滤波单元可以为带通滤波器，以提高获取第一扰动信号的准确性。
在一种可能的实现方式中，所述带通滤波器满足
Figure GDA0003660695680000043
且
Figure GDA0003660695680000044
其中，Ts表示采集所述第一扰动信号的采样周期，f1表示所述第一扰动信号所在频段的频率下限，f2表示所述第一扰动信号所在频段的频率上限。
在本申请实施例中，通过第一扰动信号所在频段的频率下限以及第一扰动信号所在频段的频率上限设计带通滤波器，有利于提高设计带通滤波器的准确性。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：基于所述第二扰动信号W2，以及公式
Figure GDA0003660695680000045
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd表示微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示所述时间段内的时间上限。
在本申请实施例中，基于PID控制确定第二扰动信号W2对应的扰动补偿转矩dT，有利于提高扰动补偿转矩dT的可靠性。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：基于所述第二扰动信号W2，通过公式dT＝-J(ε·sgn(S)+kS)，且
Figure GDA0003660695680000046
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，S表示滑膜控制的切换函数，J表示所述汽车的等效转动惯量，ε和k为所述滑模控制的参数，且ε>0，k>0。
在本申请实施例中，基于SMC确定第二扰动信号W2对应的扰动补偿转矩dT，有利于简化计算扰动补偿转矩dT的过程。
第三方面，提供一种驱动防滑控制系统，包括：滤波器，用于获取电机的转速信号，并对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，第一扰动信号为引发电机出现电机转速扰动的信号；控制器，用于：基于预存的电机转速死区，对滤波器输出的第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，电机转速死区包含转速信号中非抖动转速信号的幅值；基于处理器得到第二扰动信号，计算电机的扰动补偿转矩；基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，上述驱动车轮为电机驱动的车轮；以及采用扰动补偿转矩对第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，所述第二电机转矩用于电机驱动上述驱动车轮。
在本申请实施例中，通过对第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，以消除第一扰动信号在电机转速死区内的信号分量，并基于第二扰动信号确定电机的扰动补偿转矩，以对第一电机转矩进行补偿得到电机需要为驱动车轮提供的第二电机转矩。以提高计算扰动补偿转矩的准确性，有利于实现在抑制车辆抖动的情况下，及时抑制汽车的打滑现象。避免了现有技术中，直接基于第一扰动信号计算扰动补偿转矩，将第一扰动信号中的非抖动转速信号的幅值对应的电机转矩也一起补偿，导致对电机的电机转矩过补偿，无法及时抑制车辆打滑的情况。
在一种可能的实现方式中，所述控制器还用于：基于预存的电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure GDA0003660695680000051
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，其中，-A1表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
在本申请实施例中，通过公式
Figure GDA0003660695680000052
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，有利于提高确定第二扰动信号的准确性。
可选地，上述滤波器可以为带通滤波器，以提高获取第一扰动信号的准确性。
在一种可能的实现方式中，所述带通滤波器满足
Figure GDA0003660695680000053
且
Figure GDA0003660695680000054
其中，Ts表示采集所述第一扰动信号的采样周期，f1表示所述第一扰动信号所在频段的频率下限，f2表示所述第一扰动信号所在频段的频率上限。
在本申请实施例中，通过第一扰动信号所在频段的频率下限以及第一扰动信号所在频段的频率上限设计带通滤波器，有利于提高设计带通滤波器的准确性。
在一种可能的实现方式中，所述控制器还用于：基于所述第二扰动信号W2，通过公式
Figure GDA0003660695680000055
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd表示微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示所述时间段内的时间上限。
在本申请实施例中，基于PID控制确定第二扰动信号W2对应的扰动补偿转矩dT，有利于提高扰动补偿转矩dT的可靠性。
在一种可能的实现方式中，所述控制器还用于：基于所述第二扰动信号W2，通过公式dT＝-J(ε·sgn(S)+kS)，且
Figure GDA0003660695680000056
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，S表示滑膜控制的切换函数，J表示所述汽车的等效转动惯量，ε和k为所述滑模控制的参数，且ε>0，k>0。
在本申请实施例中，基于SMC确定第二扰动信号W2对应的扰动补偿转矩dT，有利于简化计算扰动补偿转矩dT的过程。
在一种可能的实现方式中，上述控制器为整车控制单元(vehicle control unit，VCU)。
第四方面，提供一种控制器，可以是汽车中独立的控制器，也可以是汽车内的芯片。控制器可以包括处理器和存储器，其中，存储器用于存储指令，处理器执行存储器所存储的指令，以使控制器执行上述方面中的方法。
第五方面，提供一种确定电机的电机转速死区的方法，该方法包括：采集电机在第一频段内的数据集，所述数据集包含第一频段内非抖动转速信号的幅值；基于所述数据集中的转速信号的幅值，确定所述电机的电机转速死区。
在本申请实施例中，基于第一频段内的非抖动转速信号的幅值数据集，确定电机的电机转速死区，以便于后续确定电机的扰动补偿转矩时，可以使用电机转速死区对第一频段内的第一扰动信号进行死区处于，以消除第一扰动信号在电机转速死区内的信号分量，有利于提高确定扰动补偿转矩的准确性。
可选地，上述第一频段可以理解为会触发汽车抖动的电机转速所在的频段。
在一种可能的实现方式中，上述方法还包括：采集汽车抖动时电机的电机转速扰动信号，得到电机转速数据集；对电机转速数据集中电机转速扰动信号进行频谱分析，以确定第一频段[f1,f2]。
在本申请实施例中，通过电机转速数据集中电机转速扰动信号进行频谱分析，以确定第一频段，有利于提高确定第一频段的准确性。
可选地，可以采用傅里叶变换，对于上述电机转速数据集中的电机转速进行频谱分析。即基于公式
Figure GDA0003660695680000061
且
Figure GDA0003660695680000062
对电机转速数据集中的电机转速扰动信号进行频谱分析，得到第一频段[f1,f2]，其中，x(n)表示电机转速数据集中离散的电机转速扰动信号，k＝0,1，……，N-1，N表示电机转速数据集中的电机转速扰动信号的总数。
第六方面，提供了一种计算设备，该装置包括：获取单元，用于获取电机在第一频段内的数据集，所述数据集包含第一频段内非抖动转速信号的幅值；处理单元，用于基于所述非抖动转速信号的幅值数据集中的电机转速，确定所述电机的电机转速死区。
在本申请实施例中，基于数据集确定电机的电机转速死区，以便于后续确定电机的扰动补偿转矩时，可以使用电机转速死区对第一频段内的第一扰动信号进行死区处于，以消除第一扰动信号在电机转速死区内的信号分量，有利于提高确定扰动补偿转矩的准确性。
在一种可能的实现方式中，上述获取单元还用于：采集汽车抖动时电机的电机转速扰动信号，得到电机转速数据集；上述处理单元，还用于对电机转速数据集中电机转速扰动信号进行频谱分析，以确定第一频段[f1,f2]。
在本申请实施例中，通过电机转速数据集中电机转速扰动信号进行频谱分析，以确定第一频段，有利于提高确定第一频段的准确性。
可选地，可以采用傅里叶变换，对于上述电机转速数据集中的电机转速进行频谱分析。即基于公式
Figure GDA0003660695680000063
且
Figure GDA0003660695680000064
对电机转速数据集中的电机转速扰动信号进行频谱分析，得到第一频段[f1,f2]，其中，x(n)表示电机转速数据集中离散的电机转速扰动信号，k＝0,1，……，N-1，N表示电机转速数据集中的电机转速扰动信号的总数。
第七方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面中的方法。
需要说明的是，上述计算机程序代码可以全部或者部分存储在第一存储介质上，其中第一存储介质可以与处理器封装在一起的，也可以与处理器单独封装，本申请实施例对此不作具体限定。
第八方面，提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面中的方法。
附图说明
图1是驱动防滑系统100的架构的示意图。
图2示出了VCU确定电机转矩需求的所需的功能模块之间关系的示意图。
图3是本申请实施例的驱动防滑控制方法的流程图。
图4示出了本申请实施例中引发汽车抖动的电机转速数据集的频谱的示意图。
图5是本申请实施例的确定电机转速死区的方法的流程图。
图6是本申请另一实施例的确定电机转速死区的方法的流程图。
图7是本申请实施例的驱动防滑控制装置的示意图。
图8是本申请实施例的驱动防滑控制系统的示意性框图。
图9是本申请实施例的计算设备的示意性框图。
图10是本申请另一实施例的计算设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
为了便于理解本申请，先结合图1介绍本申请实施例适用的驱动防滑系统。驱动防滑系统(acceleration slip regulation，ASR)旨在驱动汽车的过程中(尤其是在汽车起步、加速和转弯的过程中)，防止汽车的驱动车轮滑转，以保持汽车驱动过程中行驶方向的稳定性、汽车转向的控制能力以及汽车的加速性的能。
图1是驱动防滑系统100的架构的示意图。图1所示的驱动防滑系统100包括车载传感器110、VCU 120、电机130、车轮140、驾驶意图感知设备150、高级驾驶辅助系统(AdvancedDriving Assistant System，ADAS)160、电机控制单元(Motor Control Unit，MCU)170。
车载传感器110，用于采集车辆的驱动车轮的车轮转速、车辆的横摆角速度、车辆的纵向加速度、车辆的侧向加速度等车辆行驶参数，并将采集到的车辆行驶参数发送到VCU120。
驾驶意图感知设备150，用于感知驾驶员的驾驶意图。在感知驾驶员的驾驶意图时，驾驶意图感知设备150可以用于采集方向盘转角、踏板开度、汽车档位等信息，并将采集后的信息发送至VCU。
ADAS 160，用于计算汽车所需的动力学参数，以调整汽车的行驶状态。其中，动力学参数可以包括需求制动力矩、需求驱动力矩等。
VCU 120，用于基于车载传感器110、驾驶意图感知设备150以及ADAS 160中一种或多种设备上报的信息，确定汽车的控制策略。
例如，基于车轮转速计算驱动车轮的滑移率，若滑移率超过了目标滑移率范围，VCU可以向电机控制单元170发送控制信号，通过电机控制单元170控制电机130的转矩，从而达到控制驱动车轮的车轮转速的目的。VCU计算电机转矩的功能模块之间的关系在下文中结合图2介绍，为了简洁，在此不再具体赘述。
MCU 170，用于基于VCU的指令，控制电机130的旋转状态。
电机130，俗称马达，用于基于MCU 170的指令，为汽车的车轮提供驱动力，以驱动驱动车轮140旋转。具体地，可以MCU 170的指令确定需要调整的电机转速，从而控制驱动车轮140的车轮转速。
为了便于理解，图2示出了VCU确定电机转矩需求所需的功能模块之间关系的示意图。其中电机转矩需求可以理解为MCU需要控制电机实现的电机转矩，以驱动驱动车轮旋转。
图2所示的VCU包括信号处理单元210、参数估计单元220、目标滑移率计算单元230、模式选择模块240以及电机转矩控制量计算单元250。
信号处理单元210，用于对车辆的行驶参数进行数据处理。其中，车辆的行驶参数可以包括：车辆的纵向加速度、车辆的侧向加速度、车辆的横摆角速度、车辆的方向盘转角、车辆的加速踏板开度、车辆的制动踏板开度、车辆的档位、车辆中车轮的轮速、车辆中电机的电机转速等。
参数估计模块220，用于基于信号处理单元输出的行驶参数进行参数估计，确定车辆的纵向车速、以及车辆所行驶的路面的路面附着系数等参数。
目标滑移率计算模块230，用于基于参数估计模块220输出的参数(例如，车辆的纵向车速、以及车辆所行驶的路面的路面附着系数)，以及信号处理单元210输出的其他参数，确定车辆的目标滑移率。
模式选择模块240，用于基于目标滑移率计算模块230计算的车辆的目标滑移率确定车辆需要激活控制量计算单元250，或者不激活控制量计算单元250。
具体地，当目标滑移率满足预设条件(例如，高于滑移率阈值)，车辆需要进入驱动防滑控制模式，模式选择模块240确定车辆需要激活控制量计算单元250。当目标滑移率不满足预设条件(例如，低于滑移率阈值)，车辆无需进入驱动防滑控制模式，模式选择模块240确定退出通过控制量计算单元250计算电机转矩模式。
电机转矩控制量计算单元250，用于基于模式选择模块240的控制，确定是否计算MCU所需的电机转矩。
基于上文的介绍，VCU 120在调整电机130的电机转速的过程中，电机130的电机转速会出现反复波动。当电机130转速在一定时间内的转速变化超过阈值时，电机130就会产生抖动并带动汽车抖动。相应地，驾驶员就会感觉到车辆出现抖动，降低驾驶员的驾驶感受。
目前，采用VCU 120中电机转矩控制量计算单元250的滑移率控制器基于汽车的滑移率计算电机的第一电机转矩。同时，采用VCU 120对电机130的实际转速信号进行滤波处理，以得到扰动信号，再由VCU 120中电机转矩控制量计算单元250的干扰补偿器，基于扰动信号确定电机的扰动补偿转矩，通过扰动补偿转矩补偿电机转速扰动信号对应的电机转矩。最终，基于滑移率控制器计算的第一电机转矩以及干扰补偿器计算的扰动补偿转矩，计算MCU电机转矩需求，以期抵消电机转速扰动信号对应的电机转矩引发的汽车抖动。
然而，上述滤波得到的扰动信号中并不仅包含会引发汽车抖动的扰动信号分量，还包含不会引起汽车抖动的非抖动转速信号的分量，这种直接基于扰动信号确定补偿转矩的方式并不准确，有可能会导致对电机130的电机转矩过度补偿，从而无法及时抑制汽车的打滑现象。
为了避免上述问题，本申请提供了一种新的驱动防滑控制方案，通过对上述滤波的得到的扰动信号(又称“第一扰动信号”)进行死区处理，消除第一扰动信号中的非抖动转速信号的幅值，以获得较准确的第二扰动信号，再基于第二扰动信号计算扰动补偿转矩，以对第一电机转矩进行补偿得到电机需要为驱动车轮提供的第二电机转矩。以提高计算扰动补偿转矩的准确性，有利于实现在抑制车辆抖动的情况下，及时抑制汽车的打滑现象。或者说，本申请的驱动防滑控制方案可以理解为，对上述电机转矩控制量计算单元250中干扰补偿器计算扰动补偿转矩的方案的改进。
下文结合图3介绍本申请实施例的驱动防滑控制方法。应理解，图3所示的方法可以由图1所示的VCU 120执行，也可以由汽车中的其他控制器执行，本申请实施例对此不作限定。
图3是本申请实施例的驱动防滑控制方法的流程图。图3所示的方法包括步骤310至步骤350。
310，获取电机的转速信号，并对转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，第一扰动信号为引发电机出现电机转速扰动的信号。
上述第一扰动信号可以理解有可能导致汽车发生抖动的转速信号。通常，在一段时间内，上述第一扰动信号的幅值会产生剧烈的变化。
上述第一扰动信号的产生原因有可能很多。例如，在过度的车轮打滑事件中，突然大幅度降低电机的负载转矩。又例如，突然或大量增加一个或多个卡死的车轮对应的电机上的负载转矩。
应理解，上述电机可以是汽车中的任意一个驱动车轮的电机，本申请实施例对此不作限定。
还应理解，上述对汽车中电机的转速信号进行滤波得到第一扰动信号，可以包括对转速信号进行高通滤波得到第一扰动信号。
320，基于预存的电机转速死区，对第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，以消除第一扰动信号在电机转速死区内的信号分量，上述电机转速死区包含所述转速信号中非抖动转速信号的幅值。
上述电机转速死区内可以理解为转速信号的幅值的区间，在该区间内的转速信号的幅值不会导致电机出现转速扰动，或者，虽然导致电机出现转速扰动，但是却不至于引发汽车抖动。顾名思义，上述非抖动转速信号即为不会引起汽车抖动的转速信号。
需要说明的是，为了提高电机转速死区的准确性，对于不同型号的电机，可以设置不同的电机转速死区。如果为了简化测试流程，可以设置一个较通用的电机转速死区，对应多种型号的电机。基于目前测试结果，上述较通用的电机转速死区可以设置为
Figure GDA0003660695680000091
转/分(rpm)，其中，R表示驱动车轮的半径，i表示电机的减速比，π表示圆周率。
上述第二扰动信号可以理解为会引起汽车抖动的扰动信号。
可选地，上述电机转速死区中的非抖动转速信号的幅值可以是上述电机的测试数据，或者是与上述电机型号相同的其他电机的测试数据，有利于提高获得第二扰动信号的准确度。
可选地，上述电机转速死区包含电机的非抖动转速信号的幅值，包括：电机转速死区包含上述第一干扰信号所在频段内的电机的非抖动转速信号的幅值。
需要说明的是，上述电机转速死区可以是由计算设备(例如，电脑)以离线的方式统计得到的。其中，离线是相对于图3所示的方法的执行过程而言的，也就是说，假设图3所示的方法可以理解为在线处理第一扰动信号的过程，那么计算设备测试电机的性能，获取电机转速死区的过程可以理解为离线处理的过程。通常，上述离线处理的过程可以由车厂在汽车出厂之前进行。具体的离线处理过程可以参见下文图5所示的方法。为了简洁，在此不再赘述。
可选地，上述步骤320，包括：基于电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure GDA0003660695680000101
对第一扰动信号W1进行死区处理，得到第二扰动信号W2，其中，-A1表示电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
具体地，当W1＞A0时，即第一扰动信号W1中，信号分量W1-A0对应的电机转矩会引发汽车的抖动，因此，需要保留信号分量W1-A0作为第二扰动信号，以便后续计算扰动补偿转矩。
当W1＜-A1时，即第一扰动信号W1中，信号分量W1+A1对应的电机转矩会引发汽车的抖动，因此，需要保留信号分量W1+A1作为第二扰动信号，以便后续计算扰动补偿转矩。
由于信号基本上可以理解为是由正弦信号组成的，因此，在离线处理过程中，可以将扰动信号视为正弦信号来分析，则上述电机转速死区[-A1,A0]中，电机转速的幅值的下限的绝对值可以等于电机转速的幅值的上限的绝对值，即|-A1|＝|A0|。
330，基于第二扰动信号，计算电机的扰动补偿转矩。
上述扰动补偿转矩用于补偿所述第二扰动信号触发的电机转矩，可以与第二扰动信号触发的电机转矩相互抵消，以避免电机在提供第二扰动信号触发的电机转矩时，导致电机抖动从而引发汽车抖动。
需要说明的是，上述基于第二扰动信号确定扰动补偿转矩的具体方式，可以与现有的确定扰动补偿转矩的方法相同，也可以采用其他的非线性控制原理计算，本申请对此不作具体限定。例如，可以基于比例-积分-微分(Proportion IntegrationDifferentiation，PID)控制，或滑模控制(sliding mode control，SMC)计算。
基于PID控制计算扰动补偿转矩时，可以基于第二扰动信号W2，通过公式
Figure GDA0003660695680000102
计算扰动补偿转矩dT，其中，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd表示微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示时间段内的时间上限。
基于SMC计算扰动补偿转矩时，可以基于第二扰动信号W2，通过公式dT＝-J(ε·sgn(S)+kS)，且
Figure GDA0003660695680000111
计算扰动补偿转矩dT，其中，S表示滑膜控制器的切换函数，J表示电机端的等效转动惯量，ε和k为滑模控制器的参数，且ε>0，k>0。
上述等效转动惯量可以理解为将上述汽车的车轮、半轴、减速器及电机等效至电机端的等效转动惯量。
在计算出上述扰动补偿转矩后，可以将扰动补偿转矩与基于滑移率确定的第一电机转矩进行叠加，以抵消第一电机转矩中引发汽车抖动的部分电机转矩。即，步骤340至步骤350。
340，基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，其中驱动车轮为上述电机驱动的车轮。
具体地，可以将驱动车轮的实际滑移率输入滑移率控制器，通过滑移率控制器计算第一电机转矩。其中，滑移率控制器可以是非线性控制器，例如，PID控制器或者滑模控制器等。
若将PID控制器作为滑移率控制器，将上述电机控制的驱动车轮的实际滑移率输入滑移率控制器后，PID控制器可以计算实际滑移率与目标滑移率之间的差值λe。再基于差值λe，通过公式
Figure GDA0003660695680000112
计算第一电机转矩T，其中，
Figure GDA0003660695680000113
表示PID控制器的比例调节系数，
Figure GDA0003660695680000114
表示PID控制器的积分调节系数，
Figure GDA0003660695680000115
表示PID控制器的微分调节系数，t1表示预设的时间段内的时间下限，t2表示时间段内的时间上限。
需要说明的是，上述预设的时间段[t1,t2]与上文中计算扰动补偿转矩使用的时间段[t,t0]可以是时间长度相同的时间段，也可以是时间长度不相同的时间段，本申请实施例对此不作限定。
应理解，上述电机驱动的车轮可以是一个车轮或者多个车轮，本申请实施例对此不作具体限定。
350，采用扰动补偿转矩对第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，第二电机转矩用于电机驱动上述驱动车轮。
上述第二电机转矩还可以理解为是上述电机需要为驱动车轮提供的电机转矩。
可选地，基于第一电机转矩T以及扰动补偿转矩dT，通过公式T*＝T+dT，计算第二电机转矩T*。
在本申请实施例中，通过对第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，以消除第一扰动信号在电机转速死区内的信号分量，并基于第二扰动信号确定电机的扰动补偿转矩，以对第一电机转矩进行补偿得到电机需要为驱动车轮提供的第二电机转矩。以提高计算扰动补偿转矩的准确性，有利于实现在抑制车辆抖动的情况下，及时抑制汽车的打滑现象。避免了现有技术中，直接基于第一扰动信号计算扰动补偿转矩，将第一扰动信号中的非抖动转速信号的幅值对应的电机转矩也一起补偿，导致对电机的电机转矩过补偿，无法及时抑制车辆打滑的情况。
通常，引发汽车抖动的扰动信号所在的频段为一个固定的频段，也就是说，上述第一扰动信号所在的频段为一个固定的频段，为了便于说明，下文称该固定频段为第一频段。应理解，对应不同型号的电机、不同配置的汽车，第一频段的范围的取值可能不同。例如，第一频段可以是低于20Hz的频段，又例如，第一频段还可以是低于30Hz的频段。
在对引发汽车抖动的电机转速数据集进行频谱分析的过程中，发现引发汽车抖动的电机转速数据集所在的频段，可以进一步缩小到一个范围比较明确的固定频段。图4示出了本申请实施例中引发汽车抖动的电机转速数据集的频谱的示意图。从图4所示的频谱中可以看出，电机的振幅发生明显的波动的频段为10Hz至20Hz。
因此，可以通过带通滤波器对电机的转速信号进行滤波处理，以提高获取扰动信号的准确率。例如，上述第一频段是频段10Hz至20Hz时，可以选择允许10Hz至20Hz的波通过，同时屏蔽其他频段的带通滤波器，获取10Hz至20Hz内的第一扰动信号。又例如，上述第一频段是频段10Hz至15Hz时，可以选择允许10Hz至15Hz的波通过，同时屏蔽其他频段的带通滤波器，获取10Hz至15Hz内的第一扰动信号。
即，上述步骤310包括：通过带通滤波器对电机的转速信号进行滤波，得到第一扰动信号，带通滤波器用于允许第一频段的转速信号通过，屏蔽除第一频段之外的其他频段的转速信号。
可选地，上述带通滤波器满足
Figure GDA0003660695680000121
且
Figure GDA0003660695680000122
其中，Ts表示采集第一扰动信号的采样周期，f1表示第一频段的频率下限，f2表示第一频段的频率上限。
需要说明的是，上述带通滤波器可以通过硬件实现，也可以通过软件实现，本申请实施例对此不作限定。在通过软件实现上述带通滤波器的功能时，实现本申请实施例的驱动防滑控制方法的硬件，可以采用实现现有的驱动防滑控制方法的硬件相同，例如，可以通过图1所示的VCU执行。在通过硬件实现上述带通滤波器的功能时，可以在实现现有的驱动防滑控制方法的硬件的基础上，新增带通滤波器，具体的硬件结构可以参见图8所示的驱动防滑控制系统。
下文结合图5介绍本申请实施例离线确定电机转速死区的过程。图5是本申请实施例的确定电机转速死区的方法的流程图。图5所示的方法可以由计算设备执行。图5所示的方法包括步骤510至步骤530。
510，采集汽车抖动时电机的扰动信号，得到电机转速数据集。
520，对电机转速数据集中的扰动信号进行频谱分析。例如，可以采用傅里叶变换、小波变换等方法进行频谱分析，本申请实施例对此不作限定。
若采用傅里叶变换进行频谱分析，基于公式
Figure GDA0003660695680000123
且
Figure GDA0003660695680000124
对电机转速数据集中的扰动信号进行频谱分析，其中，x(n)表示电机转速数据集中离散的扰动信号，k＝0,1，……，N-1，N表示电机转速数据集中的扰动信号的总数。
基于上述频谱分析，可以获得频谱幅度与频率之间的关系为：X(k)～kfs/N，其中，fs表示扰动信号的采样频率。最后基于上述关系可以分析出频谱衰减段陡升的频段为第一频段[f1,f2]。
530，基于频谱分析确定电机转速死区。
在测试过程中，通过对第一频段中的扰动信号进行汽车抖动测试，以筛选出第一频段中的不会引起汽车抖动的电机转速扰动分量。根据第一频段中的不会引起汽车抖动的电机转速扰动分量，得到上述电机转速死区。
为了便于理解本申请实施例的方法，下文结合图5对本申请实施例的方法做详细的介绍，需要说明的是，下文的介绍仅仅是为了便于理解，并不限定本申请的保护范围。
图6是本申请另一实施例的确定电机转速死区的方法的流程图。图6所示的方法包括步骤1至步骤7，并且这7个步骤可以划分到离线处理610和在线处理620两个过程中，其中，离线处理610可以由计算设备执行，并且包括步骤1至步骤3。在线处理过程620可以由VCU执行，并且包括步骤4至步骤7。
步骤1，基于电机的扰动信号确定第一频段。
采集驱动防滑介入过程中车辆抖动时电机的转速信号，获得电机转速数据集。并基于傅里叶变换，对电机转速数据集中的转速信号进行频谱分析。
具体地，基于公式
Figure GDA0003660695680000131
且
Figure GDA0003660695680000132
对电机转速数据集中的扰动信号进行频谱分析，其中，x(n)表示电机转速数据集中离散的扰动信号，k＝0,1，……，N-1，N表示电机转速数据集中的扰动信号的总数。
基于上述频谱分析，可以获得频谱幅度与频率之间的关系为：X(k)～kfs/N，其中，fs表示扰动信号的采样频率。最后基于上述关系可以分析出频谱衰减段陡升的频段为第一频段[f1,f2]。
步骤2，基于第一频段[f1,f2]设计带通滤波器。
带通滤波器满足
Figure GDA0003660695680000133
且
Figure GDA0003660695680000134
其中，Ts表示采集第一扰动信号的采样周期，f1表示第一频段的频率下限，f2表示第一频段的频率上限。
将拉普拉斯变换算子s带入上述带通滤波函数G(s)，可以得到带通滤波函数的离散表达式
Figure GDA0003660695680000135
基于该离散的表达式，可以对离散的电机的转速信号进行滤波。
步骤3，确定第一频段内的非抖动的电机转速的幅值A0。
采集汽车正常行驶(非抖动)工况下电机的多个转速信号，并通过上述带通滤波器对采集到的多个转速信号进行滤波，得到第一频段内转速信号分量。对第一频段内的转速信号分量进行分析，得到第一频段内不会引发汽车抖动的转速信号的幅值A0。
步骤4，通过带通滤波器对电机的转速信号进行滤波，以得到第一扰动信号W1。
步骤6，基于第一频段内的非抖动的电机转速的幅值A0，得到第一频段内电机转速死区[-A1,A0]，并基于该电机转速死区[-A1,A0]，对第一扰动信号W1进行死区处理，得到第二扰动信号W2。
基于电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure GDA0003660695680000136
对第一扰动信号W1进行死区处理，得到第二扰动信号W2，其中，-A1表示电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
步骤6，将第二电机转速干扰信号输入PID控制器，计算干扰补偿转矩dT。
基于第二扰动信号W2，通过公式
Figure GDA0003660695680000141
计算扰动补偿转矩dT，其中，kp表示PID控制器的比例调节系数，ki表示PID控制器的积分调节系数，kd表示PID控制器的微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示时间段内的时间上限。
步骤7，通过滑移率控制器计算第一电机转矩T，并基于第一电机转矩T以及补偿电机转矩dT，确定第二电机转矩T*。
通过滑移率控制器，基于汽车的车轮的滑移率确定第一电机转矩T。上述滑移率控制器为PID控制器时，将上述电机控制的驱动车轮的实际滑移率输入滑移率控制器后，可以通过公式
Figure GDA0003660695680000142
计算第一电机转矩T，其中，
Figure GDA0003660695680000143
表示滑移率控制器的比例调节系数，
Figure GDA0003660695680000144
表示滑移率控制器的积分调节系数，
Figure GDA0003660695680000145
表示滑移率控制器的微分调节系数，t1表示预设的时间段内的时间下限，t2表示时间段内的时间上限，λe表示实际滑移率与目标滑移率之间的差值。
然后，基于第一电机转矩T以及扰动补偿转矩dT，通过公式T*＝T+dT，计算第二电机转矩T*。第二电机转矩T*即可以理解为是电机控制器需要为驱动车轮提供的转矩。
上文结合图1至图6介绍了本申请实施例的方法，下文结合图7至图10介绍本申请实施例的装置。需要说明的是，图7至图10所示的装置可以实现上述方法中的一个或多个步骤，为了简洁，在此不再赘述。
图7是本申请实施例的驱动防滑控制装置的示意图。图7所示的装置700包括滤波单元710以及处理单元720。
滤波单元710，用于获取电机的转速信号，并对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，第一扰动信号为引发电机出现电机转速扰动的信号。
处理单元720，用于基于预存的电机转速死区，对滤波单元得到的第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，电机转速死区包含转速信号中非抖动转速信号的幅值；基于第二扰动信号，计算电机的扰动补偿转矩；基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，驱动车轮为电机驱动的车轮；以及采用扰动补偿转矩对第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，第二电机转矩用于电机驱动驱动车轮。
可选地，作为具体实施例，处理单元还用于：基于预存的电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure GDA0003660695680000146
对第一扰动信号W1进行死区处理，得到第二扰动信号W2，其中，-A1表示电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
可选地，作为具体实施例，滤波单元为带通滤波器。
可选地，作为具体实施例，带通滤波器满足
Figure GDA0003660695680000151
且
Figure GDA0003660695680000152
其中，Ts表示采集第一扰动信号的采样周期，f1表示第一扰动信号所在频段的频率下限，f2表示第一扰动信号所在频段的频率上限。
可选地，作为具体实施例，处理单元还用于：基于第二扰动信号W2，以及公式
Figure GDA0003660695680000153
计算扰动补偿转矩dT，其中，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd表示微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示时间段内的时间上限。
可选地，作为具体实施例，处理单元还用于：基于第二扰动信号W2，通过公式dT＝-J(ε·sgn(S)+kS)，且
Figure GDA0003660695680000154
计算扰动补偿转矩dT，其中，S表示滑膜控制的切换函数，J表示汽车的等效转动惯量，ε和k为滑模控制的参数，且ε>0，k>0。
在可选的实施例中，上述滤波单元710可以由软件实现，则上述驱动防滑控制装置可以为控制器，例如，VCU。也就是说，上述滤波单元和处理单元可以为控制器中的处理器。
若上述滤波单元710对应的功能由硬件实现时，执行本申请实施例的方法的设备可以为驱动防滑控制系统。图8示出了本申请实施例的驱动防滑控制系统的示意性框图。
图8所示的驱动防滑控制系统800可以包括：滤波器840和控制器850。其中滤波器用于实现上文中的滤波功能，例如，步骤310。控制器820用于实现上述死区处理、计算等功能，例如，步骤320至步骤350。
可选地，上述控制器840具体可以包括存储器810、处理器820、以及通信接口830。其中，存储器810、处理器820，通信接口830通过内部连接通路相连，该存储器810用于存储指令，该处理器820用于执行该存储器820存储的指令，以控制输入/输出接口830接收/发送第二信道模型的至少部分参数。可选地，存储器810既可以和处理器820通过接口耦合，也可以和处理器820集成在一起。
需要说明的是，上述通信接口830使用例如但不限于收发器一类的收发装置，来实现通信设备800与其他设备或通信网络之间的通信。上述通信接口830还可以包括输入/输出接口(input/output interface)。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器820中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器810，处理器820读取存储器810中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
图9是本申请实施例的计算设备的示意图。图9所示的计算设备900可以实现上文中离线处理过程中的一个或多个步骤。为了简洁，在此不再赘述。
图9所示的计算装置900包括获取单元910和处理单元920。图9所示的计算设备900可以是具有计算设备的任何装置，例如，服务器，计算机等。
获取单元910，用于获取电机在第一频段内的电机转速数据集，所述电机转速数据集包含第一频段内非抖动转速信号的幅值。
处理单元920，用于基于所述电机转速数据集中的电机转速，确定所述电机的电机转速死区。
在本申请实施例中，基于第一频段内的数据集，确定电机的电机转速死区，以便于后续确定电机的扰动补偿转矩时，可以使用电机转速死区对第一频段内的第一扰动信号进行死区处于，以消除第一扰动信号在电机转速死区内的信号分量，有利于提高确定扰动补偿转矩的准确性。
在一种可能的实现方式中，上述获取单元910还用于：采集汽车抖动时电机的扰动信号，得到电机转速数据集；上述处理单元920，还用于对电机转速数据集中扰动信号进行频谱分析，以确定第一频段[f1,f2]。
在本申请实施例中，通过电机转速数据集中扰动信号进行频谱分析，以确定第一频段，有利于提高确定第一频段的准确性。
可选地，可以采用傅里叶变换，对于上述电机转速数据集中的电机转速进行频谱分析。即基于公式
Figure GDA0003660695680000161
且
Figure GDA0003660695680000162
对电机转速数据集中的扰动信号进行频谱分析，得到第一频段[f1,f2]，其中，x(n)表示电机转速数据集中离散的扰动信号，k＝0,1，……，N-1，N表示电机转速数据集中的扰动信号的总数。
图10是本申请另一实施例的计算设备的示意性框图。图10所示的计算设备1000可以包括：存储器1010、处理器1020、以及通信接口1030。其中，存储器1010、处理器1020，通信接口1030通过内部连接通路相连，该存储器1010用于存储指令，该处理器1020用于执行该存储器1020存储的指令，以控制输入/输出接口1030接收/发送第二信道模型的至少部分参数。可选地，存储器1010既可以和处理器1020通过接口耦合，也可以和处理器1020集成在一起。
需要说明的是，上述通信接口1030使用例如但不限于收发器一类的收发装置，来实现通信设备1000与其他设备或通信网络之间的通信。上述通信接口1030还可以包括输入/输出接口(input/output interface)。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1020中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1010，处理器1020读取存储器1010中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
应理解，本申请实施例中，该处理器可以为中央处理单元(central processingunit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解，本申请实施例中，该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。处理器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，处理器还可以存储设备类型的信息。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种驱动防滑控制方法，其特征在于，包括：
获取电机的转速信号，并对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，所述第一扰动信号为引发所述电机出现转速扰动的信号；
基于预存的电机转速死区，对所述第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，所述电机转速死区包含所述转速信号中非抖动转速信号的幅值；
基于所述第二扰动信号，计算所述电机的扰动补偿转矩；
基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，所述驱动车轮为所述电机驱动的车轮；
采用所述扰动补偿转矩对所述第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，所述第二电机转矩用于所述电机驱动所述驱动车轮。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预存的电机转速死区，对所述第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，包括：
基于所述电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure FDA0003660695670000011
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，其中，-A1表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，包括：
通过带通滤波器对所述转速信号进行滤波处理，得到所述第一扰动信号。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述带通滤波器满足
Figure FDA0003660695670000012
且
Figure FDA0003660695670000013
其中，Ts表示采集所述第一扰动信号的采样周期，f1表示所述第一扰动信号所在频段的频率下限，f2表示所述第一扰动信号所在频段的频率上限。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二扰动信号，计算所述电机的扰动补偿转矩，包括：
基于所述第二扰动信号W2，通过公式
Figure FDA0003660695670000014
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd表示微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示所述时间段内的时间上限。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二扰动信号，计算所述电机的扰动补偿转矩，包括：
基于所述第二扰动信号W2，通过公式dT＝-J(ε·sgn(S)+kS)，且
Figure FDA0003660695670000015
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，S表示滑膜控制的切换函数，J表示汽车的等效转动惯量，ε和k为滑模控制的参数，且ε>0，k>0。
7.一种驱动防滑控制装置，其特征在于，包括：
滤波单元，用于获取电机的转速信号，并对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，所述第一扰动信号为引发所述电机出现电机转速扰动的信号；
处理单元，用于：
基于预存的电机转速死区，对所述滤波单元得到的所述第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，所述电机转速死区包含所述转速信号中非抖动转速信号的幅值；
基于所述第二扰动信号，计算所述电机的扰动补偿转矩；
基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，所述驱动车轮为所述电机驱动的车轮；以及
采用所述扰动补偿转矩对所述第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，所述第二电机转矩用于所述电机驱动所述驱动车轮。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
基于预存的电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure FDA0003660695670000021
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，其中，-A1表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述滤波单元为带通滤波器。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述带通滤波器满足
Figure FDA0003660695670000022
且
Figure FDA0003660695670000023
其中，Ts表示采集所述第一扰动信号的采样周期，f1表示所述第一扰动信号所在频段的频率下限，f2表示所述第一扰动信号所在频段的频率上限。
11.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
基于所述第二扰动信号W2，以及公式
Figure FDA0003660695670000024
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd表示微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示所述时间段内的时间上限。
12.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
基于所述第二扰动信号W2，通过公式dT＝-J(ε·sgn(S)+kS)，且
Figure FDA0003660695670000025
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，S表示滑膜控制的切换函数，J表示汽车的等效转动惯量，ε和k为滑模控制的参数，且ε>0，k>0。
13.一种驱动防滑控制系统，其特征在于，包括：
滤波器，用于获取电机的转速信号，并对所述转速信号进行滤波处理得到第一扰动信号，所述第一扰动信号为引发所述电机出现转速扰动的信号；
控制器，用于：
基于预存的电机转速死区，对所述滤波器输出的所述第一扰动信号进行死区处理，得到第二扰动信号，所述电机转速死区包含所述转速信号中非抖动转速信号的幅值；
基于处理器得到所述第二扰动信号，计算所述电机的扰动补偿转矩；
基于驱动车轮的滑移率计算第一电机转矩，所述驱动车轮为所述电机驱动的车轮；以及
采用所述扰动补偿转矩对所述第一电机转矩进行补偿，得到第二电机转矩，所述第二电机转矩用于所述电机驱动所述驱动车轮。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：
基于预存的电机转速死区[-A1,A0]，通过公式
Figure FDA0003660695670000031
对所述第一扰动信号W1进行死区处理，得到所述第二扰动信号W2，其中，-A1表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的下限，A0表示所述电机转速死区内电机转速的幅值的上限。
15.如权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述滤波器为带通滤波器。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述带通滤波器满足
Figure FDA0003660695670000032
且
Figure FDA0003660695670000033
其中，Ts表示采集所述第一扰动信号的采样周期，f1表示所述第一扰动信号所在频段的频率下限，f2表示所述第一扰动信号所在频段的频率上限。
17.如权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：
基于所述第二扰动信号W2，通过公式
Figure FDA0003660695670000034
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd表示微分调节系数，t0表示预设的时间段内的时间下限，t表示所述时间段内的时间上限。
18.如权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：
基于所述第二扰动信号W2，通过公式dT＝-J(ε·sgn(S)+kS)，且
Figure FDA0003660695670000035
计算所述扰动补偿转矩dT，其中，S表示滑膜控制的切换函数，J表示汽车的等效转动惯量，ε和k为滑模控制的参数，且ε>0，k>0。
19.如权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述控制器为整车控制单元VCU。
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