基于容积卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法研究

《基于容积卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目基于容积卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法研究学科专业控制理论与控制工程学号201121070644作者姓名陈锦曦指导教师邹见效教授分类号密级注1UDC学位论文基于容积卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法研究（题名和副题名）陈锦曦（作者姓名）指导教师邹见效教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制理论与控制工程提交论文日期2014.05.19论文答辩日期2014.05.21学位授

2、予单位和日期电子科技大学2014年06月日答辩委员会主席程洪评阅人周雪于力注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONTHEALGORITHMOFTHEROADFRICTIONCOEFFICIENTESTIMATIONBASEDONTHECUBATUREKALMANFILTERAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlTheoryandControlEngineeringAuthor:ChenJinxiAdvisor:Prof.ZouJia

3、nxiaoSchool:SchoolofAutomationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本

4、人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要目前，识别路面附着系数的传感器无法适应汽车行驶过程中复杂的工况，仍然处于试验的阶段，并无在实际车辆运行中使用。本文在基于车辆动力学特性的基础上，设计了基于容积Kalman滤波的路面附着系数估计算法，主要研究内容如下：(1)研究了Kalman滤波理论，从理论上分析了容积Kalman滤波理论相对其他Kalman滤波理论的优点。研究了车辆动力学特性，根据算法需求选取了三自由度和四

5、自由车辆动力学模型；(2)设计了车辆状态估计算法。在三自由度车辆模型的基础上，设计了基于容积Kalman滤波的估计算法，估计了车辆侧倾角，纵向速度，横摆角速度等与路面附着系数相关的车辆状态，对其进行了仿真验证，验证表明算法可以很好的估计上述车辆状态。(3)设计了路面附着系数的估计算法。在建立了四自由度的车辆模型的基础上，将车辆状态数据作为观测量，四个轮胎的路面附着系数作为状态量，设计了基于容积Kalman滤波的估计算法，对四轮路面附着系数进行了估计；(4)采用Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台对路面附着系数的估计算法进行验证。利用仿真平台，在高附着系数

6、、低附着系数、对接路面的路况上，对基于容积Kalman滤波的路面附着系数的估计算法进行了验证。并与扩展Kalman滤波的估计算法的仿真结果、无迹Kalman滤波的估计算法的仿真结果和Casim给出的路面附着系数仿真值做对比分析。通过仿真结果表明：基于容积Kalman滤波的路面附着系数估计算法可以很好的估计路面附着系数，并且在动态性能和稳态性能方面均优于扩展Kalman滤波的估计算法和无迹Kalman滤波的估计算法。关键词：路面附着系数，容积Kalman滤波，状态估计，四自由度车辆模型，Dugoff轮胎模型IABSTRACTABSTRACTRoadfrictioncoeffi

7、cientisoneofthemostimportantparametersinvehiclesafetycontrolandelectronicstabilityprogram.NowadaysTheroadfrictioncoefficientidentificationbythesensorcannotmeetthecomplicatedsituationsduringthedriving.Thismethodisstillintheexperimentalstageandcannotbeusedinthea