基于卡爾曼濾波的汽車行駛姿態(tài)的研究.pdf

1、國外已經開發(fā)了許多汽車主動安全性控制系統(tǒng)，這些控制系統(tǒng)大多是針對表征汽車行駛姿態(tài)的一些關鍵變量進行控制，而這些狀態(tài)變量通常很難用合理的成本直接測量，這給控制算法的實用性提出了挑戰(zhàn)。本文在汽車高速行駛時緊急避讓姿態(tài)的影響因素分析的基礎上，對狀態(tài)估計理論在汽車行駛姿態(tài)預估上的應用進行了研究。 首先結合汽車操縱動力學數學模型和MATLAB/SIMULINK軟件建立二、三和八自由度的整車動力學仿真模型。針對不同的使用參數，包括車速、前輪

2、轉角和路面摩擦系數，對不同模型的仿真結果進行比較分析，說明了輪胎的側偏角和側偏力之間存在的非線性關系對仿真結果的影響。同時，以優(yōu)尼柯轎車作為樣車進行了穩(wěn)態(tài)回轉和角階躍操縱穩(wěn)定性實車試驗，對考慮車身側傾、輪胎非線性和橫向質量轉移的軸側偏三自由度模型進行驗證。 然后基于驗證的整車仿真模型進行了汽車高速行駛時緊急避讓姿態(tài)的影響因素分析；討論汽車設計參數，包括后輪側傾不足轉向、質心前后位置、軸距、轉動慣量、側傾阻尼、側傾剛度和質心到側傾

3、軸側傾中心距以及車輪外傾角的設置對表示汽車行駛姿態(tài)的廣義坐標—橫擺角速度、質心側偏角和車身側傾角的影響。同時討論了上述參數對非線性輪胎側偏力趨于飽和的危險工況時汽車行駛姿態(tài)的影響。 最后在SIMULINK環(huán)境下構建卡爾曼濾波估計器預估橫擺角速度、質心側偏角和車身側傾角?；凇澳g”公式建立雙線性輪胎模型對高速大轉角的“bicyclemodel”輪胎側偏力進行修正，得到較之更準確的結果。同時建立自適應卡爾曼濾波器解決了卡爾曼濾波的