專利名稱：使用等效時間采樣的狀態(tài)估計、診斷以及控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及數(shù)據(jù)采樣技術(shù)，尤其涉及使用等效時間采樣改進傳感器數(shù)據(jù)的有效采樣率，以及將改進的分辨率數(shù)據(jù)用于缺陷診斷與控制目的。
背景技術(shù)：
汽車與其他復雜系統(tǒng)廣泛使用利用各種傳感器的數(shù)據(jù)采集。隨后，傳感器數(shù)據(jù)用于經(jīng)典的反饋控制、缺陷診斷、監(jiān)督控制、以及其他目的。通常遇到的問題是，傳感器數(shù)據(jù)不能以準確表征正被測量的參數(shù)的足夠高的采樣率被提供。例如，如果在汽車內(nèi)燃機中正在測量氣缸壓力，那么在每個發(fā)動機沖程期間，為了描繪在壓縮、燃燒、膨脹以及排放過程中的壓力的快速變化而需要很多數(shù)據(jù)點。然而，對于能夠以高速運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，以足夠高采樣率獲得壓力傳感器數(shù)據(jù)是不可能或不實際的。這可能是由于傳感器本身的限制，或模數(shù)轉(zhuǎn) 換器、電路、其他元件或其組合的限制。對高采樣率數(shù)據(jù)需求的一個解決方案就是增加所有數(shù)據(jù)采集傳感器與系統(tǒng)的采樣率。然而，在車輛以及其他復雜系統(tǒng)中使用的大量傳感器的情況下，這可以是非常昂貴的解決方案。優(yōu)選使用現(xiàn)有的低采樣率傳感器，但巧妙地處理數(shù)據(jù)，以使得其滿足高采樣率診斷與控制應(yīng)用的需求。這種技術(shù)將能夠發(fā)揮診斷與控制應(yīng)用的益處，不需要增加花費與高采樣率傳感器與電路的復雜性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導，公開了一種方法與系統(tǒng)，使用等效時間采樣改進傳感器數(shù)據(jù)的有效采樣率，以及將改進的分辨率數(shù)據(jù)用于診斷與控制。提供來自現(xiàn)有傳感器的數(shù)據(jù)采樣，其中，現(xiàn)有傳感器的采樣率較低，并且不足以準確表征正被測量的參數(shù)。利用使用通過現(xiàn)有低采樣率獲得的傳感器數(shù)據(jù)的等效時間采樣構(gòu)建高分辨率數(shù)據(jù)集。在系統(tǒng)模型中使用這些構(gòu)建的高分辨率輸入數(shù)據(jù)集，以模擬正被測量的系統(tǒng)的性能。向估計器提供系統(tǒng)模型的結(jié)果以及等效時間采樣的高分辨率輸出數(shù)據(jù)集，其提供準確的對被測量量的估計以及對未被測量量的估計。估計器的輸出用于正被測量系統(tǒng)的缺陷診斷以及控制。本發(fā)明還提供了如下方案
方案I. 一種硬件系統(tǒng)的狀態(tài)估計、診斷以及控制方法，所述方法包括
從所述硬件系統(tǒng)獲取低采樣率數(shù)據(jù)；
將等效時間采樣(ETS)應(yīng)用于低采樣率數(shù)據(jù)，以構(gòu)建高采樣率數(shù)據(jù)；
在系統(tǒng)模型中使用高采樣率數(shù)據(jù)，以模擬所述硬件系統(tǒng)的性能；
使用應(yīng)用于從所述系統(tǒng)模型的輸出的數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能；以及 使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作。方案2.根據(jù)方案I所述的方法，其中，使用數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能還包括在所述數(shù)值估計器中使用所述高采樣率數(shù)據(jù)。方案3.根據(jù)方案2所述的方法，其中，使用數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能包括將所述高采樣率數(shù)據(jù)與從所述系統(tǒng)模型的輸出相比較。方案4.根據(jù)方案I所述的方法，其中，使用數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能包括使用卡爾曼濾波或擴展的卡爾曼濾波。方案5.根據(jù)方案I所述的方法，其中，使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作包括所述硬件系統(tǒng)的缺陷檢測與診斷。方案6.根據(jù)方案I所述的方法，其中，使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作包括所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)督控制。方案7.根據(jù)方案I所述的方法，其中，所述硬件系統(tǒng)為汽車中的發(fā)動機。方案8.根據(jù)方案7所述的方法，其中，所述系統(tǒng)模型包括所述發(fā)動機中的進氣、燃油輸送、燃燒以及排氣的模擬。 方案9. 一種硬件系統(tǒng)的狀態(tài)估計、診斷以及控制方法，所述方法包括
從所述硬件系統(tǒng)獲取低采樣率數(shù)據(jù)；
將等效時間采樣(ETS)應(yīng)用于低采樣率數(shù)據(jù)，以構(gòu)建高采樣率數(shù)據(jù)；
使用應(yīng)用于所述高采樣率數(shù)據(jù)的數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能；以及 使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作。方案10.根據(jù)方案9所述的方法，其中，使用數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能包括使用卡爾曼濾波或擴展的卡爾曼濾波。方案11.根據(jù)方案9所述的方法，其中，使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作包括所述硬件系統(tǒng)的缺陷檢測與診斷。方案12.根據(jù)方案9所述的方法，其中，使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作包括所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)督控制。方案13.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述硬件系統(tǒng)為汽車中的發(fā)動機。方案14.根據(jù)方案13所述的方法，其中，表征所述硬件系統(tǒng)的性能包括基于高采樣率氣缸壓力數(shù)據(jù)表征所述發(fā)動機中的進氣、燃油輸送、燃燒以及排氣。方案15. —種用于機器的狀態(tài)估計、診斷以及控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
一個或多個用于從處于運轉(zhuǎn)的所述機器獲取低采樣率數(shù)據(jù)的傳感器；
用于使用來自所述傳感器的所述低采樣率數(shù)據(jù)構(gòu)建高采樣率數(shù)據(jù)的等效時間采樣(ETS)模塊；
用于使用所述高采樣率數(shù)據(jù)作為輸入模擬所述機器的性能的系統(tǒng)模型；
用于使用所述系統(tǒng)模型的輸出與所述高采樣率數(shù)據(jù)表征所述機器的性能的估計器模塊；以及
用于基于所述估計器模塊的輸出實現(xiàn)所述機器的監(jiān)控與配置操作的應(yīng)用模塊。方案16.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，所述估計器模塊使用卡爾曼濾波或擴展的卡爾曼濾波。方案17.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，所述應(yīng)用模塊包括所述機器的缺陷檢測與診斷。方案18.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，所述應(yīng)用模塊包括所述機器的監(jiān)督控制。方案19.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，所述機器為汽車中的發(fā)動機。
方案20.根據(jù)方案19所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)模型模擬所述發(fā)動機中的進氣、燃油輸送、燃燒以及排氣。結(jié)合附圖，本發(fā)明額外的特征將從以下說明與所附權(quán)利要求中變得易于理解。


出等效時間采樣如何工作，以有效增加數(shù)據(jù)采樣分辨率的示例；
圖2為系統(tǒng)方框圖，該系統(tǒng)使用等效時間采樣以及系統(tǒng)模型，從而改進發(fā)動機的控制與缺陷診斷；以及
圖3為使用等效時間采樣與系統(tǒng)模型，以改進硬件系統(tǒng)的控制與缺陷診斷功能的方法的流程圖。
具體實施例方式涉及使用等效時間采樣的狀態(tài)估計、診斷以及控制的本發(fā)明的實施例的以下說明在本質(zhì)上僅是示例性的，并且決不旨在限制本發(fā)明，其應(yīng)用或使用。例如，描述了涉及汽車發(fā)動機的實施例；然而，公開的方法同樣可應(yīng)用于其他汽車系統(tǒng)，以及非汽車系統(tǒng)，其中，診斷與控制功能可以從比可用傳感器可提供的數(shù)據(jù)采樣率更高的數(shù)據(jù)采樣率中獲益。等效時間采樣(ETS)為一種技術(shù)，在其中，可以實質(zhì)上提高數(shù)據(jù)采樣分辨率。ETS通過在多個波周期上累積采樣構(gòu)建輸入信號的更高分辨率圖片而工作。因為ETS采樣許多周期上的波形，所以其可僅用于測量重復信號。ETS不能用于單發(fā)信號或非重復信號。ETS通常用于數(shù)字存儲示波器，以提供高分辨率波形圖像。例如，考慮發(fā)動機以每分鐘3000轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)。該發(fā)動機速度等于每秒50轉(zhuǎn)，或每秒25次完整吸氣/做功循環(huán)。為了準確測量發(fā)動機中的現(xiàn)象，例如氣缸壓力，可能必須有大約100個數(shù)據(jù)點用于每個循環(huán)。但提供可以每秒采樣2500次的壓力傳感器以及相關(guān)的電路是不可能、不現(xiàn)實或不經(jīng)濟的。ETS可以用于這種情況中，以使用可獲得的低采樣率傳感器數(shù)據(jù)構(gòu)建高分辨率數(shù)據(jù)追蹤。圖I為ETS如何工作，以有效提供比由數(shù)據(jù)傳感器可獲得的數(shù)據(jù)采樣率更高的數(shù)據(jù)采樣率的示例。曲線圖10包括表示作為時間函數(shù)的某些參數(shù)值的曲線20。曲線20包含數(shù)據(jù)點22、24、26與28。其他數(shù)據(jù)點也在曲線20上示出。曲線20上的數(shù)據(jù)點是在給定的數(shù)據(jù)傳感器限制的情況下以盡可能高的分辨率獲得的，但該分辨率不足以俘獲參數(shù)的高頻振蕩?？梢杂^察的是，如果曲線圖10上的數(shù)據(jù)點由直線連接，得到的圖線看起來不像曲線20。為了俘獲曲線20的振蕩，需要更高的數(shù)據(jù)采樣率。曲線圖30包含使用等效時間采樣由曲線20上的數(shù)據(jù)點重新構(gòu)建的數(shù)據(jù)點。曲線圖30上的時間標度與曲線圖10上的時間標度不一樣。更確切地，包含ETS重新構(gòu)建的數(shù)據(jù)的曲線圖30表示比作為源使用的曲線圖10更短的時間跨度。在該示例中，曲線圖30包含從來自曲線20的四周期數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)點；因此，曲線圖30的X軸僅跨越曲線圖10的X軸的四分之一數(shù)量的時間。當來自曲線20的點22變換至曲線圖30上的點32時，ETS重新構(gòu)建開始?？梢钥吹降氖牵c32的y軸值與點22的y軸值相同。同樣，點32的x軸值與點22的x軸值相同，其中，擴大了曲線圖30的X軸標度。來自曲線20的點24變換至曲線圖30上的點34?？梢钥吹降氖牵c24靠近曲線20上的第一數(shù)據(jù)周期的端部，并且點34靠近曲線圖30上的數(shù)據(jù)點的周期的端部。此外，點24與34的X軸與y軸值相同。來自曲線20的點26變換至曲線圖30上的點36。因為點26存在于來自曲線20的第二數(shù)據(jù)周期上，并且僅一個數(shù)據(jù)周期正被構(gòu)建于曲線圖30上，點36的X軸位置必須被調(diào)節(jié)一個波長。也就是說，點36的X軸(時間)值等于點26的X軸值減去一個周期。點26與36的y軸值當然相同。相似地，來自曲線20的點28變換至曲線圖30上的點38。因為點28存在于來自曲線20的第三數(shù)據(jù)周期上，所以點38的X軸位置必須被調(diào)節(jié)兩個波長。可以對曲線20上的所有數(shù)據(jù)點重復該過程，產(chǎn)生曲線圖30上示出的數(shù)據(jù)點?？梢杂^察到的是，曲線圖30上的數(shù)據(jù)點表示來自曲線20的一個數(shù)據(jù)周期的高保真重新構(gòu)建。這就是當以相對低采樣率數(shù)據(jù)傳感器測量周期數(shù)據(jù)，例如曲線20時，等效時間采樣所提供的優(yōu)勢。ETS可以被用于將有效數(shù)據(jù)采樣率提高多達10倍或更多。替代時間，如果曲線圖10與30的水平軸測量發(fā)動機中的曲軸角度(其中曲柄角度從0運行至720度，表示每循環(huán)兩沖程的發(fā)動機的兩轉(zhuǎn))，那么上述ETS變換可以甚至更簡 單，因為所有數(shù)據(jù)點可以直接繪制為重新構(gòu)建的數(shù)據(jù)曲線圖30上的曲柄角度的函數(shù)。如上所述，ETS為用于數(shù)字存儲示波器，以改進測量的波形的分別率的技術(shù)。ETS還可以用于復雜系統(tǒng)例如汽車發(fā)動機的控制器，以有效的改進傳感器數(shù)據(jù)的采樣率，并且能夠使得改進的分辨率數(shù)據(jù)在系統(tǒng)模型中使用，并且用于缺陷診斷與監(jiān)督控制。這在以下詳細論述。圖2為系統(tǒng)40的方框圖，該系統(tǒng)使用等效時間采樣與系統(tǒng)模型改進發(fā)動機的缺陷診斷與監(jiān)督控制。發(fā)動機42裝備有多個傳感器(未示出)。發(fā)動機42上的傳感器例如可以包括節(jié)氣門位置傳感器、進氣歧管壓力傳感器、曲軸位置傳感器、氣缸壓力傳感器、以及排氣氧傳感器。在發(fā)動機42的運轉(zhuǎn)過程中，將低采樣率數(shù)據(jù)在線44上提供至ETS模塊46。ETS模塊46操作，以將低采樣率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高采樣率數(shù)據(jù)，其中使用多個周期的低采樣率數(shù)據(jù)構(gòu)建高采樣率數(shù)據(jù)的每個周期，如前所述。將輸入?yún)?shù)例如節(jié)氣門位置、空氣流速、以及進氣歧管壓力的高采樣率數(shù)據(jù)在線48上提供至系統(tǒng)模塊50。系統(tǒng)模型50使用線48上的高采樣率數(shù)據(jù)作為輸入，并且基于這些輸入模擬發(fā)動機42的性能。在這種情況中，系統(tǒng)模型50可以是發(fā)動機42的燃燒模型。系統(tǒng)模型50可以是所謂的黑盒模型或者所謂的白盒模型，黑盒模型基于輸入?yún)?shù)的值完成輸出參數(shù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動查詢，白盒模型使用基于物理的模擬技術(shù)基于輸入值預測性能與輸出。在任一情況中，系統(tǒng)模型50在線52上提供輸出數(shù)據(jù)至估計器模塊54。ETS模塊46還在線56上提供高采樣率輸出數(shù)據(jù)至估計器模塊54。如在線56上所提供的在發(fā)動機42上測量并且由ETS模塊46重新構(gòu)建的輸出數(shù)據(jù)例如可以包括氣缸壓力。系統(tǒng)模型50還在線52上提供模擬的氣缸壓力信號。估計器模塊54可以實現(xiàn)幾個功能，包括將線56上的高采樣率輸出數(shù)據(jù)與線52上的系統(tǒng)模型輸出數(shù)據(jù)相比較，以尋找異常。估計器模塊54還可以根據(jù)線56上的數(shù)據(jù)提供對被測量的準確估計，以及對未被測量或不可測量的量的估計，如果這些參數(shù)包括在系統(tǒng)模塊50中并且被提供于線52上。估計器模塊54可以使用多種數(shù)值技術(shù)中的任一種，例如卡爾曼濾波或擴展的卡爾曼濾波，以基于在線52與56上提供的數(shù)據(jù)表征發(fā)動機42的性能。如估計技術(shù)與數(shù)值方法領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，這些技術(shù)估計那些被長時間觀察的且包含噪聲與其他不精確性的測量結(jié)果的真實值。估計器模塊54在線58上提供關(guān)于發(fā)動機42操作與性能數(shù)據(jù)至應(yīng)用模塊60。線58上的操作與性能數(shù)據(jù)基于由ETS模塊46提供的有效的高采樣率數(shù)據(jù)。很多功能可以通過應(yīng)用模塊60使用高采樣率輸出數(shù)據(jù)來完成，這些功能在低采樣率數(shù)據(jù)的條件下是不可能完成的。一個廣泛類別的應(yīng)用就是缺陷診斷。作為示例，可以分析氣缸壓力追蹤，產(chǎn)生局部阻塞該氣缸的燃油噴射器的判定。雖然并非指示緊急情況，但可以檢測這種類型的初期故障，并且合適的診斷毛病代碼登記和駕駛員通知在該缺陷導致發(fā)動機故障或步行回家情況之前完成。另一個示例是基于排氣歧管壓力追蹤的評估檢測排氣泄漏。在沒有ETS模塊46的情況下這些類型的缺陷檢測和診斷都是不可能的，因為氣缸壓力或者排氣歧管數(shù)據(jù)信號不會足夠準確或者分辨率不夠高以允許對這些缺陷的有效識別。應(yīng)用模塊60中可獲得的另一類別的應(yīng)用是監(jiān)督控制。例如，可以分析氣缸壓力數(shù)據(jù)，如估計器模塊54的輸出，以確定對于發(fā)動機42的當前操作條件來說燃油噴射正時與火花正時是否是最優(yōu)的。噴射或火花正時可以基于氣缸壓力曲線的本質(zhì)而提前或推后。此外，在沒有由ETS模塊46所能實現(xiàn)的有效采樣率增加的情況下，氣缸壓力數(shù)據(jù)信號就不會足夠 準確，以允許有效的監(jiān)督控制?；钊l(fā)動機代表ETS應(yīng)用的自然機會，因為它們的操作是周期性的，并且因此使它自身適用于ETS技術(shù)。而且，存在用于發(fā)動機的高度復雜的燃燒與性能模型，但這些模型的輸出僅與輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量一樣好。如上所述，ETS可以被用于利用現(xiàn)有的低采樣率傳感器，改進系統(tǒng)模型輸入的數(shù)據(jù)質(zhì)量?；贓TS的數(shù)據(jù)增強技術(shù)可應(yīng)用于很多類型的系統(tǒng)；在應(yīng)用于來自活塞發(fā)動機的傳感器數(shù)據(jù)方面描述的系統(tǒng)40在此作為示例使用。實際上，ETS模塊46、系統(tǒng)模型50、估計器模塊54、以及應(yīng)用模塊60可以包括在控制器或電子控制單元(ECU)中。圖3為使用等效時間采樣與系統(tǒng)模型，以改進硬件系統(tǒng)的控制與缺陷診斷功能的方法的流程圖70。在方框72處，從硬件系統(tǒng)例如發(fā)動機42上的傳感器獲取低采樣率傳感器數(shù)據(jù)。在方框74處，將等效時間采樣應(yīng)用于低采樣率數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生重新構(gòu)建的高采樣率信號。在方框76處，系統(tǒng)模型使用高采樣率ETS數(shù)據(jù)作為輸入，以實現(xiàn)硬件系統(tǒng)的模擬。在方框78處，將數(shù)值估計方法應(yīng)用于來自方框76的系統(tǒng)模型的輸出以及來自方框74的高采樣率ETS輸出數(shù)據(jù)。如前所述，估計方法可以包括卡爾曼濾波或其他用于最小化輸出數(shù)據(jù)中的噪聲與其他不準確性的技術(shù)，因此準確表征硬件系統(tǒng)的性能。在方框80處，可以使用方框78處的估計輸出而完成缺陷檢測與診斷、以及監(jiān)督控制。如前所述，缺陷檢測可以基于ETS重新構(gòu)建的輸出信號的評估、系統(tǒng)模型輸出信號的評估、或兩者之間的比較。監(jiān)督控制操作同樣可以基于ETS重新構(gòu)建的輸出或模擬輸出。在任一情況中，輸入信號與輸出信號的ETS重新構(gòu)建實現(xiàn)了系統(tǒng)性能準確估計與有效評估。已經(jīng)示出了以上描述的方法在具有傳統(tǒng)低采樣率數(shù)據(jù)傳感器的發(fā)動機的測試中是有效的。通過將等效時間采樣技術(shù)應(yīng)用于實時數(shù)據(jù)獲取，并且在監(jiān)督控制與缺陷檢測系統(tǒng)中使用ETS增強數(shù)據(jù)，已經(jīng)演示了在低采樣率傳感器數(shù)據(jù)的信號質(zhì)量中的明顯改進?？梢栽诓话l(fā)生高采樣率傳感器與數(shù)據(jù)獲取電子硬件的成本與復雜性的情況下實現(xiàn)這種改進，因此使得公開的方法對測量與其他系統(tǒng)的制造商有吸引力。前述內(nèi)容僅僅公開與描述了本發(fā)明的典型實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易從這種論述以及從附圖與權(quán)利要求中認識到可以在不脫離如所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精神 與范圍的情況下進行各種改變、修改以及變化。
權(quán)利要求
1.一種硬件系統(tǒng)的狀態(tài)估計、診斷以及控制方法，所述方法包括 從所述硬件系統(tǒng)獲取低采樣率數(shù)據(jù)； 將等效時間采樣(ETS)應(yīng)用于低采樣率數(shù)據(jù)，以構(gòu)建高采樣率數(shù)據(jù)； 在系統(tǒng)模型中使用高采樣率數(shù)據(jù)，以模擬所述硬件系統(tǒng)的性能； 使用應(yīng)用于從所述系統(tǒng)模型的輸出的數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能；以及 使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，使用數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能還包括在所述數(shù)值估計器中使用所述高采樣率數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，使用數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能包括將所述高采樣率數(shù)據(jù)與從所述系統(tǒng)模型的輸出相比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，使用數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能包括使用卡爾曼濾波或擴展的卡爾曼濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作包括所述硬件系統(tǒng)的缺陷檢測與診斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作包括所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)督控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述硬件系統(tǒng)為汽車中的發(fā)動機。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述系統(tǒng)模型包括所述發(fā)動機中的進氣、燃油輸送、燃燒以及排氣的模擬。
9.一種硬件系統(tǒng)的狀態(tài)估計、診斷以及控制方法，所述方法包括 從所述硬件系統(tǒng)獲取低采樣率數(shù)據(jù)； 將等效時間采樣(ETS)應(yīng)用于低采樣率數(shù)據(jù)，以構(gòu)建高采樣率數(shù)據(jù)； 使用應(yīng)用于所述高采樣率數(shù)據(jù)的數(shù)值估計器表征所述硬件系統(tǒng)的性能；以及 使用從所述數(shù)值估計器的輸出，用于所述硬件系統(tǒng)的監(jiān)控與配置操作。
10.一種用于機器的狀態(tài)估計、診斷以及控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 一個或多個用于從處于運轉(zhuǎn)的所述機器獲取低采樣率數(shù)據(jù)的傳感器； 用于使用來自所述傳感器的所述低采樣率數(shù)據(jù)構(gòu)建高采樣率數(shù)據(jù)的等效時間采樣(ETS)模塊； 用于使用所述高采樣率數(shù)據(jù)作為輸入模擬所述機器的性能的系統(tǒng)模型； 用于使用所述系統(tǒng)模型的輸出與所述高采樣率數(shù)據(jù)表征所述機器的性能的估計器模塊；以及 用于基于所述估計器模塊的輸出實現(xiàn)所述機器的監(jiān)控與配置操作的應(yīng)用模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用等效時間采樣的狀態(tài)估計、診斷以及控制。一種用于使用等效時間采樣改進傳感器數(shù)據(jù)的有效采樣率，并且使用改進的分辨率數(shù)據(jù)進行診斷與控制的方法與系統(tǒng)。提供來自現(xiàn)有傳感器的數(shù)據(jù)采樣，其中，現(xiàn)有傳感器的采樣率不足以準確表征正被測量的參數(shù)。使用等效時間采樣重新構(gòu)建高分辨率數(shù)據(jù)集。在系統(tǒng)模型中使用高分辨率輸入數(shù)據(jù)集來模擬正被測量的系統(tǒng)的性能。將來自系統(tǒng)模型的結(jié)果，以及來自等效時間采樣的高分辨率輸出數(shù)據(jù)集提供至估計器，其提供對被測量量的準確估計以及未被測量量的準確估計。來自估計器的輸出用于正被測量的系統(tǒng)的缺陷診斷與控制。
文檔編號G01M15/04GK102778360SQ20121014334
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者A.K.德布, P.A.卡拉帕, P.班迪奧帕迪亞伊, S.德, S.森古普塔, S.穆霍帕迪亞伊 申請人:克勒格布爾印度理工學院, 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司