近日,智能车辆团队论文《Periodic Event-triggered Fault Detection for Safe Platooning Control of Intelligent and Connected Vehicles》在IEEE Transactions on Vehicular Technology发表。

故障检测不仅是一种保证汽车安全性的有效方法，也是发展未来智能网联汽车功能安全的关键一环。因此，本文针对智能网联汽车队列故障检测问题，设计了一种周期性事件触发的网络化故障检测滤波器。首先，在设计方法上，引入周期性事件触发机制来节省网络通信资源。其次，在执行器故障和外部噪声干扰下，该滤波器产生残差新号用于故障检测，同时结合智能网联汽车队列及故障加权系统来构建残差系统，将求解滤波器增益转化为H∞问题，并为每辆汽车设计了一个阈值，用于判断故障是否发生。再者，利用Lyapunov-Krasovskii函数方法，为该残余系统建立了若干充分条件。最终，通过相应数值仿真和实车测试，验证上述理论结果的真实性和有效性。周期性事件触发故障检测框架如下图。

主要贡献如下：

1)本文提出了一种网络化故障检测滤波器，用于检测受外部噪声干扰的汽车队列系统的执行器故障。为了更有效地节省通信资源和减少不必要的带宽利用，我们在该故障检测滤波器的设计中引入了周期性事件触发机制。

2)为了达到更好的故障检测性能，我们设计了一个参考的故障加权系统，同时结合智能网联汽车队列及故障检测滤波器，构建了一个残差系统，用以求解故障检测滤波器增益。

3)采用Lyapunov-Krasovskii函数方法和不等式技术，建立若干定理准则，确保残差系统实现H∞渐近稳定，并设计故障阈值来判定执行器故障是否发生。

论文作者：王璐，胡满江，边有钢，郭戈，李升波，陈波立

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10334009