基于扩展卡尔曼滤波的汽车质心侧向速度观测器

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1、万方数据208年5月农业机械学报第39卷第5期基于扩展卡尔曼滤波的汽车质心侧向速度观测器*郑智忠李亮杨财宋健【摘要】基于HSRI轮胎模型，建立了一种简化的、适用于实时运算的非线性轮胎力估计方法。推导了四轮两自由度汽车模型动力学方程。运用扩展卡尔曼滤波方法建立了汽车质心侧向速度观测器。汽车动力学综合仿真平台的仿真结果显示，采用非线性轮胎力估计方法能显著提高估计的精度。实车试验结果表明，该观测器估计结果的准确性和运算效率能满足DSC控制的要求。关键词：汽车动力学稳定性控制系统侧向速度观测器扩展卡尔曼滤波中图分类号：U461

2、．6文献标识码：AVehicleLateralVelocityObserverUsingExtendedKalmanFilterZhengZhizhongLiLiangYangCaiSongJian(TsinghuaUniversity，Beijing，100084，China)AbstractBasedontheHSRItiremodel。asimplifiednonlineartireforceestimationmethodsuitableforreal-timecomputationwasputforward．

3、Adynamicmodelof2一DOF一4一wheelvehicleWasdeducedbasedontheestimationmethod，andavehiclelateralvelocityobserverWasestablishedusingtheextendedKalmanfilter．ThesimulatedresetsofthevehiehdynamicssimulationplatformshowedthattheaccuracyWasimprovedgreatlyusingthesimplifiedn

4、onlineartireforceestimationmethodcomparedwiththelinearone．Finally，theaccuracyandefficiencyofthisobserverwasprovedbyavehicletest，anditcouldmeettherequirementsofdynamicsstabilitycontr01．KeywordsVehicle，Dynamicsstabilitycontrol，Lateralvelocity，Observer，ExtendedKalm

5、anfilter引言汽车动力学稳定性控制系统(dynamicsstabilitycontrol,简称DSC)集成了汽车制动防抱死系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)以及主动横摆力偶矩控制系统(AYC)。它通过控制发动机运行状况、轮胎侧向和纵向力的分布和幅度，防止汽车发生车轮制动抱死、驱动打滑、侧滑等危险工况，提高了汽车的操纵稳定性和主动安全性。为了实现转向过程中的稳定性控制，控制算法一般采用横摆角速度和质心侧偏角作为其控制参量[1--2】。DSC一般安装有横摆角速度传感器，可以直接测量得到车身的横摆角速度，但质心侧

6、偏角却难以直接测量得到，需要通过测量其他容易测量的汽车运动状态参量(横摆角速度、侧向加速度、轮速、方向盘转角等)。利用估计算法进行估计。近几年来。采用卡尔曼滤波结合汽车模型对汽车相关状态参数进行估计的方法在汽车领域内得到了一些应用【1-8】。本文基于非线性的汽车动力学模型，采用扩展卡尔曼滤波的方法讨论质心侧偏角观测中关键变量——质心侧向速度的估计算法。收稿日期：2007—04—18*国家自然科学基金资助项目(项目编号：50575120)郑智忠清华大学汽车安全与节能国家重点实验室硕士生。100084北京市李亮清华大学汽车

7、安全与节能国家重点实验室博士生杨财清华大学汽车安全与节能国家重点实验室博士生宋健清华大学汽车安全与节能国家重点实验室教授博士生导师婚车的挑选既要尊重传统，又想紧跟潮流，究竟该选择什么样的车型做婚车才最合时宜呢？杭州婚车租赁婚车：好彩头http://www.hzzuche.net/结婚是喜事，处处讲究讨个口彩，婚车自然也不例外。相对而言，婚车的头车用白色或红色更好，因为白色有“白头偕老”的语意，红色则象征夫妻生活红红火火。另外，婚车尽量不选择两厢车，避免“有始无终”、“有头无尾”。用奔驰做头车的话，尾车则不宜用桑塔纳，因

8、为会有“奔丧”的谐音。车标如果有吉祥的含义更好，比如荣威的双狮车标，就有“成双成对”的美意，而标致的单狮难免有“孤寡”的意思。婚车一开到路上，就必定要引来路人的评头论足。所以，现在的新人越来越在意婚车的“舆论效应”——不求最贵，但求最新。于是，我们就看到了层出不穷的“新、奇”婚车。“新”——用新上市的车型来做婚车，可以有效地避免亲