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一种基于第一类Lagrange方程的双轮车接触力估计方法和装置制造方法及图纸

技术编号:46573960 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:18
本公开涉及双轮车系统技术领域,具体涉及一种基于第一类Lagrange方程的双轮车接触力估计方法和装置,方法包括:获取双轮车在当前时刻的后验运动状态、控制输入与后验协方差矩阵;忽略接触力,确定下一时刻的第一预测运动状态与预测协方差矩阵;考虑接触力,生成下一时刻的第二预测运动状态;基于预设的观测函数,获取下一时刻的观测数据;在满足预设物理条件的前提下,对优化目标函数求解,确定下一时刻的后验运动状态、轮地接触力、后验协方差矩阵。本公开实施例提供的方法通过将接触力作为独立未知变量引入方程,构建含轮地接触力的离散动力学模型,显式描述接触力对双轮车运动的影响,提高复杂场景下的估计精度。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及双轮车系统,具体涉及一种基于第一类lagrange方程的双轮车接触力估计方法和装置。


技术介绍

1、双轮车系统因结构简单、灵活性强,在服务机器人、移动导航平台等领域应用广泛。其高精度状态估计通常依赖卡尔曼滤波器进行递推估计,而准确的状态预测高度依赖系统动力学模型的精度与一致性。

2、在相关技术中,双轮车状态估计通常仅基于控制输入和运动学模型,导致在非平整地面、打滑或跳跃等非连续接触条件下,状态估计误差显著。因此,如何在双轮车建模过程中额外考虑轮地接触力的动态影响,从而提升状态估计在非连续接触条件下的准确性和稳定性,成为一个需要解决的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本公开提供了一种基于第一类lagrange方程的双轮车接触力估计方法和装置,以解决如何在双轮车建模过程中额外考虑轮地接触力的动态影响,从而提升状态估计在非连续接触条件下的准确性和稳定性的问题。

2、本公开一方面提供了一种基于第一类lagrange方程的双轮车接触力估计方法,方法包括:获取双轮车系统在当前时刻的后验本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于第一类Lagrange方程的双轮车接触力估计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取双轮车系统在当前时刻的后验运动状态、控制输入与后验协方差矩阵之前,方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取双轮车系统在当前时刻的后验运动状态、控制输入与后验协方差矩阵,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述在考虑轮地接触力的情况下,在下一时刻的所述第一预测运动状态中叠加所述轮地接触力的扰动,生成双轮车系统在下一时刻的第二预测运动状态,包括:

5.根据权利要求3所...

【技术特征摘要】

1.一种基于第一类lagrange方程的双轮车接触力估计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取双轮车系统在当前时刻的后验运动状态、控制输入与后验协方差矩阵之前,方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取双轮车系统在当前时刻的后验运动状态、控制输入与后验协方差矩阵,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述在考虑轮地接触力的情况下,在下一时刻的所述第一预测运动状态中叠加所述轮地接触力的扰动,生成双轮车系统在下一时刻的第二预测运动状态,包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于预设的观测函数,获取双轮车系统在下一时刻的观测数据,基于所述第一预测运动状态、所述预测协方差矩阵、所述第二预测运动状态与所述观测数据,构建下一时刻的优化目标函数,包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘才山张去非于瑞晗郭潇玥熊佳铭
申请(专利权)人:北京大学
类型:发明
国别省市:

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