一种考虑侧倾影响的汽车行驶状态估计方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车系统动力学操纵稳定性控制领域，特别涉及一种汽车在行驶过程中考虑侧倾运动影响的质心侧偏角与横摆角速度的精确估计方法。
技术介绍
在汽车的操纵稳定性控制研究中，汽车的横摆运动与侧向运动是关注的重点。而汽车的质心侧偏角与横摆角速度是操纵稳定性控制最重要的两个运动参量，通过这两个参量可以间接得到汽车的侧向运动特征，而汽车的侧向运动特征在实际中是不能通过传感器等直接测量得到的。虽然汽车的横摆角速度可以通过方向盘转角位置传感器测量所获得，但测量中存在大量测量误差，精度很难满足要求。因此，对汽车质心侧偏角与横摆角速度进行准确地估计是十分必要的。目前对于汽车质心侧偏角与横摆角速度的估计主要是基于简化的两轮摩托车二自由度模型而进行的，忽略了由于侧倾运动所导致的左右车轮轮胎载荷的变化而引起的轮胎特性的变化以及轮胎回正力矩的影响等因素。或者是在两轮摩托车二自由度模型基础上建立了反映汽车侧向加速度的三自由度运动微分方程，但仍没有考虑侧倾运动因素的影响，基于上述模型的估计值必然会存在较大偏差，因此，以汽车质心侧偏角与横摆角速度的估计结果为控制参量的相关控制策略，其控制精度就难以得到保证。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种考虑侧倾影响的汽车行驶状态估计方法，考虑侧倾运动影响，建立汽车质心运动、横摆运动及侧倾运动具有非线性特征的运动微分方程，设计汽车质心侧偏角与横摆角速度扩展卡尔曼滤波估计器，得到的估计值更接近实际值。本专利技术提供的技术方案为：一种考虑侧倾影响的汽车行驶状态估计方法，其特征在于，包括：建立包含汽车质心偏向、横摆运动及侧倾运动具有非线性特征的三自由...
【技术保护点】
一种考虑侧倾影响的汽车行驶状态估计方法，其特征在于，包括：建立包含汽车质心偏向、横摆运动及侧倾运动具有非线性特征的三自由度运动微分方程；将非线性三自由度微分方程进行线性化；建立关于质心偏向角和横摆角速度的状态方程与量测方程，将所述线性化后的质心侧偏角与横摆角速度迭代至扩展卡尔曼滤波器，获得质心偏向角和横摆角速度的最优估计值。
【技术特征摘要】
1.一种考虑侧倾影响的汽车行驶状态估计方法，其特征在于，包括：建立包含汽车质心偏向、横摆运动及侧倾运动具有非线性特征的三自由度运动微分方程；将非线性三自由度微分方程进行线性化；建立关于质心偏向角和横摆角速度的状态方程与量测方程，将所述线性化后的质心侧偏角与横摆角速度迭代至扩展卡尔曼滤波器，获得质心偏向角和横摆角速度的最优估计值。2.根据权利要求1所述的考虑侧倾影响的汽车行驶状态估计方法，其特征在于，所述运动微分方程为： M V ( β · + ω r ) - M s h φ ·· = W β β + W r ω r + W φ φ + W δ δ ]]> I z ω · r - I x z φ ·· = Q β β + Q r ω r + Q P φ · + Q φ φ + Q δ δ ]]> I x φ ·· - M s V h ( β · + ω r ) - I x z ω · r = L p φ · + L φ φ ]]>其中，Wβ＝2(kf+kr),Wδ＝-2kf Q β = 2 [ k f l f - k r l r + ( k f h f + k r h r ) ∂ X ∂ Z + 1 2 ( U f + U r ) ] ; ]]> Q r = 2 V [ k f l f 2 + k r l r 2 + ( k f l f h f - k r l r h r ) ∂ X ∂ Z + 1 2 ( U f l f - U r l r ) ] ; ]]> Q P = ( C φ f + C φ r ) ∂ X ∂ Z ; ]]> Q φ = 2 ( - ...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈学文，张进国，刘艳军，刘伟川，郑鑫洋，郭昊，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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