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基于容积卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法研究
| 论文题名： | 基于容积卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法研究 |
| 关键词： | 容积卡尔曼滤波;车辆动力学;路面附着系数;车辆状态估计算法 |
| 摘要： | 目前,识别路面附着系数的传感器无法适应汽车行驶过程中复杂的工况,仍然处于试验的阶段,并无在实际车辆运行中使用。本文在基于车辆动力学特性的基础上,设计了基于容积Kalman滤波的路面附着系数估计算法,主要研究内容如下: (1)研究了 Kalman滤波理论,从理论上分析了容积 Kalman滤波理论相对其他Kalman滤波理论的优点。研究了车辆动力学特性,根据算法需求选取了三自由度和四自由车辆动力学模型; (2)设计了车辆状态估计算法。在三自由度车辆模型的基础上,设计了基于容积Kalman滤波的估计算法,估计了车辆侧倾角,纵向速度,横摆角速度等与路面附着系数相关的车辆状态,对其进行了仿真验证,验证表明算法可以很好的估计上述车辆状态。 (3)设计了路面附着系数的估计算法。在建立了四自由度的车辆模型的基础上,将车辆状态数据作为观测量,四个轮胎的路面附着系数作为状态量,设计了基于容积Kalman滤波的估计算法,对四轮路面附着系数进行了估计; (4)采用Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台对路面附着系数的估计算法进行验证。利用仿真平台,在高附着系数、低附着系数、对接路面的路况上,对基于容积 Kalman滤波的路面附着系数的估计算法进行了验证。并与扩展 Kalman滤波的估计算法的仿真结果、无迹Kalman滤波的估计算法的仿真结果和Casim给出的路面附着系数仿真值做对比分析。 通过仿真结果表明:基于容积Kalman滤波的路面附着系数估计算法可以很好的估计路面附着系数,并且在动态性能和稳态性能方面均优于扩展Kalman滤波的估计算法和无迹Kalman滤波的估计算法。 |
| 作者： | 陈锦曦 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 邹见效 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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