车辆纵向力和质心侧偏角层级估计方法设计与验证

论文摘要

为提高车辆状态估计结果的精度与可靠性,设计了一种车辆纵向力和质心侧偏角层级估计方法。研究了一种用于车辆行驶状态估计的加权容积卡尔曼滤波,采用移动窗估计法调整测量噪声的协方差矩阵,根据不同时刻信息对测量噪声统计的有用性,动态调整窗口中不同时刻信息的权重,从而提高车辆状态观测器的滤波精度。根据电驱动轮模型特点,并考虑轮胎松弛长度来构造纵向力微分方程,从而设计了纵向力观测器。在纵向力估计的基础上,将上层的纵向力估计值视为伪量测值,利用三自由度车辆动力学模型设计了基于级联卡尔曼滤波的车辆行驶状态估计策略,实现了车辆质心侧偏角估计。进行了变速正弦转向工况和定速Fishhook转向工况下的CarSim/Simulink联合仿真试验以及实车试验,结果表明:所提方法整体估计精度相比扩展卡尔曼滤波提升了6.82%,具有较高的估计精度和实时跟踪效果,满足车辆应用需求。

论文目录

• 1 车辆动力学模型
•   1.1 三自由度车辆模型
•   1.2 轮胎模型
• 2 车辆行驶状态估计方法设计
•   2.1 车辆状态加权容积卡尔曼滤波器
•     （1）初始化。
•     （2）容积点计算。
•     （3）时间更新。首先,容积点传播可表示为
•     （4）测量更新。新息向量可以表示为
•   2.2 考虑轮胎松弛长度的纵向力观测器
•   2.3 基于级联卡尔曼滤波的质心侧偏角估计
• 3 仿真验证
• 4 实车试验
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈特,蔡英凤,陈龙,徐兴,江浩斌,孙晓强

关键词: 车辆状态估计,纵向力,容积卡尔曼滤波,层级估计方法

来源: 西安交通大学学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 汽车工业

单位: 江苏大学汽车与交通工程学院,江苏大学汽车工程研究院

基金: 国家自然科学基金重点资助项目(U1664258,U1564201),国家重点研发计划资助项目(2017YFB0102603)

分类号: U463.6

页码: 131-140+147

总页数: 11

文件大小: 2030K

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