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基于模型的车辆状态参数估计研究
| 论文题名： | 基于模型的车辆状态参数估计研究 |
| 关键词： | 车辆状态;参数估计;动力学模型;运动学模型;联合仿真;主动安全控制系统 |
| 摘要： | 作为汽车主动安全控制系统的关键技术之一，车辆纵向速度、质心侧偏角及横摆角速度等车辆状态参数的估计研究受到了越来越多的关注。本文研究分别基于整车动力学模型及运动学模型的状态参数估计方法，解决车辆状态参数估计的实时性与精确性问题。 基于动力学模型的状态参数估计研究，采用能充分发挥动力学模型非线性模拟特性的非线性观测技术对车辆纵向速度及质心侧偏角进行估计。根据相关轮胎试验数据辨识出魔术公式轮胎模型参数，以此为基础结合车辆系统动力学建立包括纵向、侧向及横摆运动的3自由度整车模型并与车辆动力学仿真软件Carsim进行联合仿真分析。根据所建立的整车动力学模型设计非线性车辆状态观测器，所设计非线性观测器由一个非线性子观测器和一个修正模块组成。非线性子观测器采用固定增益形式保证了观测器的实时性，修正模块根据典型工况仿真结果调整增益参数保证估计的精度。 基于运动学模型的车辆状态参数估计研究，采用能充分发挥运动学模型实时性好这一特点的卡尔曼滤波技术对车辆纵向速度进行估计。对轮速传感器及陀螺仪信号进行滤波处理以降低测量噪声。推导出车轮速度与车辆纵向速度关系，建立考虑纵向滑移率影响的运动学估计模型。根据估计模型应用卡尔曼滤波技术建立车辆纵向速度估计卡尔曼滤波器组，并通过加权平均融合由纵向加速度积分得到纵向速度信息估计出车辆纵向速度值。 典型工况下的联合仿真结果表明，本文所提出的两种车辆状态参数估计方法具有较高的估计精度，能够满足车辆主动安全控制系统要求。 |
| 作者： | 佘国芹 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 严运兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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