基于卡曼濾波器和非線性觀測(cè)器的車輛參數(shù)辨識(shí)研究.pdf

1、隨著汽車的普及和用戶對(duì)汽車安全性要求的提高,汽車主動(dòng)安全性問題日益受到研究人員的重視。從最初的防抱死系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)到當(dāng)今主流的電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)等,研究人員不斷開發(fā)新的車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)一些基本的輔助駕駛。這些系統(tǒng)的工作原理,一般是針對(duì)在車輛行駛過程中比較關(guān)鍵的參數(shù)或變量,如橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角,進(jìn)行干預(yù)來實(shí)現(xiàn)控制。而這些都是難以通過車輛自身集成的傳感器進(jìn)行直接測(cè)量的狀態(tài)參數(shù)。因此,利用車上已集成的

2、傳感器對(duì)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),是改善車輛主動(dòng)安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本論文由以下部分組成:
　　首先,在多體動(dòng)力學(xué)軟件 ADAMS/View環(huán)境之下,建立一個(gè)某型號(hào)轎車的多體動(dòng)力學(xué)仿真模型。該模型包括了前、后懸架,動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),車身系統(tǒng),轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)的建模過程有詳細(xì)說明。該模型可以進(jìn)行典型工況的仿真分析。
　　其次,建立KALMAN濾波器需要的模型。出于減小濾波器復(fù)雜程度的考慮,對(duì)整車進(jìn)行受力分析,建立線性2自由度車輛動(dòng)力學(xué)

3、模型,在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立仿真模型,驗(yàn)證了該模型的精度。然后在MATLAB環(huán)境下,建立基于2自由度整車模型的Kalman濾波器,修正Kalman濾波器估計(jì)器的參數(shù)。
　　然后,建立3自由度非線性雙軌整車動(dòng)力學(xué)模型,并建立狀態(tài)空間方程。驗(yàn)證了模型的精度。由于狀態(tài)空間模型不是線性的,所以本文提出了一種線性化觀測(cè)器,首先將非線性的模型進(jìn)行線性化,再對(duì)線性模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。
　　最后,在建立的多體動(dòng)力學(xué)模型與基