车辆横向速度检测方法、电子设备及存储介质技术

本申请提供一种车辆横向速度检测方法、电子设备及存储介质，所述方法包括：采集获取车辆运行参数；根据所述车辆运行参数建立理想横向动力学模型，对所述理想横向动力学模型中不确定性参数进行模糊处理后生成二自由度模糊横向动力学模型；根据所述二自由度模糊横向动力学模型生成横向速度鲁棒观测器，并计算获得所述横向速度鲁棒观测器的可调参数最优值；将所述可调参数最优值代入所述横向速度鲁棒观测器，并根据所述代入可调参数最优值后的横向速度鲁棒观测器检测车辆横向速度。本申请考虑了参数不确定性，进而得到二自由度模糊横向动力学模型和横向速度鲁棒观测器，更符合实际系统，检测结果更为精确。检测结果更为精确。检测结果更为精确。

【技术实现步骤摘要】
车辆横向速度检测方法、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及智能汽车领域，尤其涉及一种车辆横向速度检测方法、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]智能汽车运动控制依赖于对车辆当前时刻运行状态信息，横向速度是一项重要的车辆运行状态参数，在车身电子稳定系统、路径跟踪系统等多个智能汽车重要功能中得到应用。
[0003]车辆横向速度难以直接测量，测量所需的高精度测量设备由于高昂的设备费用难以满足工程及产业化需求，无法实现大规模的推广和应用。目前现有技术中，也有通过状态观测器获取横向速度信息，即通过获取能低成本直接测量的纵向速度、横摆角速度参数结合车辆动力学模型来估计车辆横向速度。但是，目前相关类似的方法由于未充分考虑到由于车辆自身性能或参数差异而导致的参数不确定性，使得模型输出结果精确性较低，与实际车辆横向速度差距较大。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术缺陷，本申请实施例中提供了一种车辆横向速度检测方法、电子设备及存储介质。
[0005]根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种车辆横向速度检测方法，所述方法包括：采集获取车辆运行参数；根据所述车辆运行参数建立理想横向动力学模型，对所述理想横向动力学模型中不确定性参数进行模糊处理后生成二自由度模糊横向动力学模型；根据所述二自由度模糊横向动力学模型生成横向速度鲁棒观测器，并计算获得所述横向速度鲁棒观测器的可调参数最优值；将所述可调参数最优值代入所述横向速度鲁棒观测器，并根据所述代入可调参数最优值后的横向速度鲁棒观测器检测车辆横向速度。
[0006]根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和通信总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过通信总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如上所述的车辆横向速度检测方法的步骤。
[0007]根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现如上所述的车辆横向速度检测方法。
[0008]采用本申请实施例中提供的车辆横向速度检测方法，在传统的理想横向动力学模型的基础上，考虑了通常被作为常数参数的不确定性，进而得到二自由度模糊横向动力学
模型和横向速度鲁棒观测器，综合考虑了车辆横向动力学的多源时变不确定，更符合实际系统，检测结果更为精确。
附图说明
[0009]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例1所述的车辆横向速度检测方法的流程图；图2为本申请实施例1所述的二自由度单轨车辆模型结构示意图；图3为本申请实施例1所述的横向速度鲁棒观测器的原理示意图；图4为本申请实施例2所述的电子设备的原理示意图。
具体实施方式
[0010]为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
[0011]如图1，本实施例提出了一种车辆横向速度检测方法，该方法包括：S101、采集获取车辆运行参数。
[0012]具体的，本实施例中车辆运行参数可根据参数类型以及采集难度等因素分为实时采集和离线采集两种方式。例如，通过陀螺仪可实时采集横摆角速度，通过电位计可实时采集前轮转角，通过速度传感器可实时采集纵向速度等；而轮胎侧偏刚度、轴距以及转动惯量等均可通过离线采集获得。当然，对于能够实现车辆运行参数采集的其他方式，本实施例也可应用，不做特殊限定。
[0013]S102、根据所述车辆运行参数建立理想横向动力学模型，对所述理想横向动力学模型中不确定性参数进行模糊处理后生成二自由度模糊横向动力学模型。
[0014]具体的，如图2所示，在S101中获取车辆运行参数后，可根据该车辆运行参数建立理想动力学模型：
[0015]其中，；为实际车辆质量；为横摆角速度；为纵向速度实际值；为横向速度；为前轮侧偏刚度实际值；为后轮侧偏刚度实际值；为车辆质心到前轴的距离实际值；为车辆质心到后轴的距离实际值；为横摆转动惯量实际
值；为前轮转角，如图2的二自由度单轨车辆模型结构示意图所示。
[0016]该理想动力学模型的输出值为：
[0017]其中，。
[0018]对于动力学模型而言，理论上模型中的参数均应为实际值。但是通常建模时仅知晓参数的名义值，也可称为理论值，理论值即为理想状态下的数值。如果仅通过名义值进行建模的话，模型的输出结果即为在理想状态下的结果。但是根据常识性知识，任何场景均不可能存在理想状态。这种情况下显然会与实际情况出现较大的出入。对此，为了使动力学模型更接近实际车辆动力学系统，本实施例综合考虑轮胎侧偏角、车辆质量、转动惯量以及纵向车速等参数的不确定性，将这些不确定性参数分解为名义值和不确定性部分，具体为：
[0019][0020][0021][0022]其中，为时变不确定性因子，上式中简记为，为实数域，为代表向量维数的正整数。、、、、、、为对应参数的名义值，、、、、、、为对应参数的时变不确定性部分。
[0023]然后，为了描述不确定性参数的不确定性部分的变化情况，本实施例通过模糊集合表征时变不确定性因子，具体如下：
[0024]其中，表示模糊集合（）；（）为有界取值集合；表示隶属度函数（）。
[0025]最后，根据通过模糊集合表征后的不确定性参数将上述理想横向动力学模型转换为二自由度模糊横向动力学模型：
[0026][0027]其中，；；；
；和分别表示外部环境对状态变量的两个分量产生的等效扰动；；；和分别为
[0028]本实施例在传统的理想横向动力学模型的基础上，考虑了侧偏刚度、纵向车速和外界扰动等参数或因素的不确定性，同时，还进一步考虑了质量、转动惯量、长度等通常被作为常数的参数的不确定性。通过模糊集合表征事变不确定性因子，进而得到模糊横向动力学模型。通过上述过程获得的模糊横向动力学模型综合考虑了车辆横向动力学的多源时变不确定，与实际系统更为符合、贴切，在后续车辆横向速度检测所得到的检测结果也更为精确。
[0029]S103、根据所述二自由度模糊横向动力学模型生成横向速度鲁棒观测器，并计算获得所述横向速度鲁棒观测器的可调参数最优值。
[0030]具体的，如图3所示，首先根据上述理想横向动力学模型设计观测系统状态名义值的观测器，即名义值观测器，其形式为：
[0031][0032]其中，为观测值；为给定矩阵；为启用观测的初始时刻；为观测状态初始值。
[0033]然后在该名义值观测器的基础上，结合二自由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆横向速度检测方法，其特征在于，所述方法包括：采集获取车辆运行参数；根据所述车辆运行参数建立理想横向动力学模型，对所述理想横向动力学模型中不确定性参数进行模糊处理后生成二自由度模糊横向动力学模型；根据所述二自由度模糊横向动力学模型生成横向速度鲁棒观测器，并计算获得所述横向速度鲁棒观测器的可调参数最优值；将所述可调参数最优值代入所述横向速度鲁棒观测器，并根据所述代入可调参数最优值后的横向速度鲁棒观测器检测车辆横向速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述理想横向动力学模型中不确定性参数进行模糊处理后生成二自由度模糊横向动力学模型包括：通过模糊集合对所述理想横向动力学模型中不确定性参数进行表征；根据所述通过模糊集合表征后的不确定性参数将所述理想横向动力学模型转换为二自由度模糊横向动力学模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过模糊集合对所述理想横向动力学模型中不确定性参数进行表征包括：将所述理想横向动力学模型中的不确定性参数的实际值分解为名义值和不确定性部分；通过模糊集合对所述不确定性部分进行表征。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成横向速度鲁棒观测器包括：根据所述理想横向动力学模型生成名义值观测器；根据所述二自由度模糊横向动力学模型对所述名义值观测器进行补偿处理生成横向速度鲁棒观测器。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算获得所述横向速度鲁棒观测器的可调参数最优值包括：定义...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡展溢，袁光，李成军，
申请(专利权)人：蘑菇车联信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：