【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信息技术中的系统状态和关键参数估计领域,特别涉及一种车辆行驶 状态和轮胎魔术公式参数联合估计的方法。
技术介绍
汽车行驶过程中的状态估计,是汽车动力学中的重要问题,其目的在于确定汽车 行驶状态下纵向车速、横摆角速度、质心侧偏角、横摆角位移等重要的状态变量,是实现汽 车底盘主动控制的关键技术之一。汽车的纵向动力学控制,依赖于对纵向车速的准确估计; 汽车的侧向动力学控制依赖于对横摆角速度或质心侧偏角的准确估计。这些待估计的状态 变量,虽然均可用传感器直接测量,但必须依赖价格昂贵的特殊试验设备,且需要特定的安 装固定方式,不适于配置在量产车上,只适合于开发试验阶段。因此,从节约成本和实际应 用的角度来看,必须根据量产车上的传感器配置,通过车辆状态估计技术,准确计算得到其 他所需、但不可测的状态信息。 另一方面,在汽车产品中新型结构、新的控制系统的研发阶段,用于描述汽车操纵 动力学行为的数学模型中存在不确定因素。模型中主要的不确定因素来自于由轮胎与地面 之前非线性的、由质心侧偏角、铅垂载荷等参数共同确定的侧向力。旨在确定轮胎侧向力等 车辆动力学行为的操纵动力学分析主要应用到的轮胎模型是Pacejka教授提出的魔术公 式模型: Fta = DAsin (CAarctan (Ba a A-EA (Ba a A-arctan (Ba a A)))) Ftp = DPsin (CParctan (Bp a p-EP (Bp a p-arctan (Bp a p)))) 上式中FTA、FTP表示前、后轮的侧向力,a ...
【技术保护点】
一种车辆行驶状态和轮胎魔术公式参数联合估计的方法,其特征在于包括下述步骤:1)建立多自由度车辆动力学方程,通过龙格‑库塔方法,实现方程降阶,将方程转化成马尔科夫链的形式;2)根据需要估计的物理量、先验信息对粒子进行初始化,完成粒子权重计算;3)通过辅助粒子滤波技术,通过二次加权,使粒子分布更为合理;、4)在重采样过程中采用了随机摄动技术,对权值最大的粒子迭加随机摄动,在解决粒子退化的同时,增加粒子多样性;5)实现了车辆行驶状态和魔术公式中峰值因子D、曲率因子E、形状因子C、斜度因子B的估计,并通过估计得到的魔术公式参数,进一步实现了车辆行驶状态的估计。
【技术特征摘要】
1. 一种车辆行驶状态和轮胎魔术公式参数联合估计的方法,其特征在于包括下述步 骤: 1) 建立多自由度车辆动力学方程,通过龙格-库塔方法,实现方程降阶,将方程转化成 马尔科夫链的形式; 2) 根据需要估计的物理量、先验信息对粒子进行初始化,完成粒子权重计算; 3) 通过辅助粒子滤波技术,通过二次加权,使粒子分布更为合理;、 4) 在重采样过程中采用了随机摄动技术,对权值最大的粒子迭加随机摄动,在解决粒 子退化的同时,增加粒子多样性; 5) 实现了车辆行驶状态和魔术公式中峰值因子D、曲率因子E、形状因子C、斜度因子B 的估计,并通过估计得到的魔术公式参数,进一步实现了车辆行驶状态的估计。2. 根据权利要求1所述的车辆行驶状态和轮胎魔术公式参数联合估计的方法,其特征 在于所述的步骤1中,建立动力学方程,并利用龙格库塔方法将方程转化成迭代形式,具体 方法如下: 1) 建立车辆动力学方程,确定需要估算的行驶状态变量和轮胎参数; 2) 计算系数h=f(tn,yn)5) 计算系数k4 =f(tn+h,yn+hk3) 6) 并利用龙格库塔方法将方程转化成如下迭代形式:其中h表示算法的时间间隔,采用定步长算法,即h确定,将状态方程转换成迭代形式。3. 根据权利要求1所述的车辆行驶状态和轮胎魔术公式参数联合估计的方法,其特征 在于所述的步骤2中,确定要实现估计的物理量,对各个参数根据其实际的物理意义对粒 子初始化后,具体方法如下: 1) 确定过程噪声和初始误差协方差; 2) 确定粒子数目,对粒子进行初始化; 3) 确定粒子初始分布; ...
【专利技术属性】
技术研发人员:包瑞新,石成江,栗佳,张涛,于会龙,
申请(专利权)人:辽宁石油化工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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