基于容積卡爾曼濾波的路面附著系數(shù)估計(jì)算法研究.pdf

1、目前,識(shí)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(yàn)的階段,并無在實(shí)際車輛運(yùn)行中使用。本文在基于車輛動(dòng)力學(xué)特性的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于容積Kalman濾波的路面附著系數(shù)估計(jì)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(duì)其他Kalman濾波理論的優(yōu)點(diǎn)。研究了車輛動(dòng)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(dòng)力學(xué)模型;
　　(2)設(shè)計(jì)了車輛

2、狀態(tài)估計(jì)算法。在三自由度車輛模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于容積Kalman濾波的估計(jì)算法,估計(jì)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(duì)其進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,驗(yàn)證表明算法可以很好的估計(jì)上述車輛狀態(tài)。
　　(3)設(shè)計(jì)了路面附著系數(shù)的估計(jì)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(gè)輪胎的路面附著系數(shù)作為狀態(tài)量,設(shè)計(jì)了基于容積Kalman濾波的估計(jì)算法,對(duì)四輪路面附著系數(shù)進(jìn)行了估計(jì);
　

3、　(4)采用Carsim與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真平臺(tái)對(duì)路面附著系數(shù)的估計(jì)算法進(jìn)行驗(yàn)證。利用仿真平臺(tái),在高附著系數(shù)、低附著系數(shù)、對(duì)接路面的路況上,對(duì)基于容積 Kalman濾波的路面附著系數(shù)的估計(jì)算法進(jìn)行了驗(yàn)證。并與擴(kuò)展 Kalman濾波的估計(jì)算法的仿真結(jié)果、無跡Kalman濾波的估計(jì)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(duì)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(jì)算法可以