基于容積卡爾曼濾波的路面附著系數(shù)估計算法研究.pdf

1、目前,識別路面附著系數(shù)的傳感器無法適應(yīng)汽車行駛過程中復(fù)雜的工況,仍然處于試驗的階段,并無在實際車輛運行中使用。本文在基于車輛動力學(xué)特性的基礎(chǔ)上,設(shè)計了基于容積Kalman濾波的路面附著系數(shù)估計算法,主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究了 Kalman濾波理論,從理論上分析了容積 Kalman濾波理論相對其他Kalman濾波理論的優(yōu)點。研究了車輛動力學(xué)特性,根據(jù)算法需求選取了三自由度和四自由車輛動力學(xué)模型;
　　(2)設(shè)計了車輛

2、狀態(tài)估計算法。在三自由度車輛模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計了基于容積Kalman濾波的估計算法,估計了車輛側(cè)傾角,縱向速度,橫擺角速度等與路面附著系數(shù)相關(guān)的車輛狀態(tài),對其進行了仿真驗證,驗證表明算法可以很好的估計上述車輛狀態(tài)。
　　(3)設(shè)計了路面附著系數(shù)的估計算法。在建立了四自由度的車輛模型的基礎(chǔ)上,將車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)作為觀測量,四個輪胎的路面附著系數(shù)作為狀態(tài)量,設(shè)計了基于容積Kalman濾波的估計算法,對四輪路面附著系數(shù)進行了估計;
　

3、　(4)采用Carsim與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真平臺對路面附著系數(shù)的估計算法進行驗證。利用仿真平臺,在高附著系數(shù)、低附著系數(shù)、對接路面的路況上,對基于容積 Kalman濾波的路面附著系數(shù)的估計算法進行了驗證。并與擴展 Kalman濾波的估計算法的仿真結(jié)果、無跡Kalman濾波的估計算法的仿真結(jié)果和Casim給出的路面附著系數(shù)仿真值做對比分析。
　　通過仿真結(jié)果表明:基于容積Kalman濾波的路面附著系數(shù)估計算法可以