一种基于压电型智能轮胎技术和BKA-GPR的轮胎三向力预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于压电型智能轮胎技术和BKA‑GPR的轮胎三向力预测方法。构建了轮胎及PVDF(聚偏二氟乙烯)传感器的有限元模型，并结合Inp融合法建立了压电型智能轮胎模型；通过全局灵敏度分析，评估纵向力(F<subgt;x</subgt;)、侧向力(F<subgt;y</subgt;)和垂向力(F<subgt;z</subgt;)变化对不同胎内位置的PVDF传感器电压输出的敏感性，确定了传感器的最佳安装位置；使用Sobol方法采集电压‑轮胎力数据集，并对接地印迹区域信号进行提取和归一化处理；根据数据特征设计轮胎力高斯过程回归(Gaussian process regression，GPR)模型，并通过黑翅鸢算法(Black‑winged kite algorithm，BKA)优化其超参数；通过随机森林(Random forest，RF)算法确定最佳输入特征和数据规模，重新训练模型可得到低成本、高精度、稳定性和泛化性能良好的轮胎三向力预测模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆控制和机器学习领域，尤其涉及压电型智能轮胎技术和bka-gpr的轮胎三向力预测方法。

技术介绍

1、车辆运动的控制本质上是对轮胎力的控制，因此轮胎力的获得，特别是轮胎三向力(纵向力fx、横向力fy和垂向力fz)的实时准确获取是时刻保持车辆实际运动状态与理想运动状态一致性的前提。当前轮胎力直接测量的成本十分高昂，难以进行全面的商业化应用。因此，很多专家学者开发了多种基于不同技术的轮胎力估算方法，其中比较著名的有基于滑模观测器、基于卡尔曼滤波器以及基于最小二乘法等技术的轮胎力预测方法。这些方法或多或少都会使用车辆/轮胎模型，这就会导致它们都存在一个共性的问题，即难以在轮胎力解算精度和解算效率之前取得合理的平衡。换句话说，使用简化的车辆/轮胎模型虽然能够满足绝大多数行驶工况下的轮胎力估算需求，但当车辆处于极限驾驶工况(譬如高速大转角或湿滑路面行驶等)时简化的车辆/轮胎模型难以准确表征车辆的实际运动行为，使得基于这些模型构建的轮胎力预测方法的性能难以保证。尽管采用更复杂的车辆/轮胎模型能够提高这些轮胎力预测方法的预测性能，但这也会增加预测系统的复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于压电型智能轮胎技术和BKA-GPR的轮胎三向力预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求书1所述的基于压电型智能轮胎技术和BKA-GPR的轮胎三向力预测方法，其特征在于，步骤S1具体包括以下步骤：

3.根据权利要求书2所述的基于压电型智能轮胎技术和BKA-GPR的轮胎三向力预测方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

4.根据权利要求书3所述的基于压电型智能轮胎技术和BKA-GPR的轮胎三向力预测方法，其特征在于，步骤S3具体包括以下步骤：

5.根据权利要求书4所述的基于压电型智能轮胎技术和BKA-GPR的轮胎三...

【技术特征摘要】

1.一种基于压电型智能轮胎技术和bka-gpr的轮胎三向力预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求书1所述的基于压电型智能轮胎技术和bka-gpr的轮胎三向力预测方法，其特征在于，步骤s1具体包括以下步骤：

3.根据权利要求书2所述的基于压电型智能轮胎技术和bka-gpr的轮胎三向力预测方法，其特征在于，步骤s2具体包括以下步骤：

4.根据权利要求书3所述的基于压电型智能轮胎技术和bka-gpr的轮胎三向力预测方法，其特征在于，步骤s3具体包括以下步骤：

5.根据权利要求书4所述的基于压电型智能轮胎技术和bka-gpr的轮胎三向力预测方法，其特征在于，步骤s4具体包括以下步骤：

6.根据权利要求书5所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓强，全振强，蔡英凤，顾甜莉，戴伟烈，陈龙，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：