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《基于交互式多模型和容积卡尔曼滤波的汽车状态估计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、汽车工程２０１７年(第３９卷)第９期ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ２０１７(Ｖｏｌ.３９)Ｎｏ.９ｄｏｉ:１０.１９５６２/ｊ.ｃｈｉｎａｓａｅ.ｑｃｇｃ.２０１７.０９.００１基于交互式多模型和容积卡尔曼∗滤波的汽车状态估计１,２１张家旭,李静(１.吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春１３００２２;２.中国第一汽车集团技术中心,长春１３００１１)[摘要]基于ＵｎｉＴｉｒｅ轮胎模型建立了包含时变噪声统计特性的汽车动力学７自由度整车模型。针对系统状态噪声和观测噪声统计特性未知的问题,提出了一种基于交互式多模型和容积卡尔曼滤波(ＩＭＭ
2、-ＣＫＦ)车辆状态估计算法。该算法采用包含不同系统状态噪声和观测噪声统计特性的汽车动力学模型作为交互式多模型算法的模型集,用容积卡尔曼滤波器对每个子模型的车辆状态进行估计,并使融合输出结果始终保持跟踪估计误差小的子模型输出。最后利用实车场地环境下多种驾驶工况的测试数据对ＩＭＭ-ＣＫＦ算法进行离线验证,并与容积卡尔曼滤波器的估计结果进行对比,结果表明其估计性能优于容积卡尔曼滤波器。关键词:汽车动力学;容积卡尔曼滤波;交互式多模型;汽车状态估计ＶｅｈｉｃｌｅＳｔａｔｅＥｓｔｉｍａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅＭｕｌｔｉｐｌｅＭｏｄｅｌａｎｄ
3、ＣｕｂａｔｕｒｅＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒ１,２１ＺｈａｎｇＪｉａｘｕ＆ＬｉＪｉｎｇ１.ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ,Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２；２.ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒ,ＣｈｉｎａＦＡＷＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ,Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１１[Ａｂｓｔｒａｃｔ]Ａ７-ＤＯＦｖｅｈｉｃｌｅｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｗｉｔｈｔｉｍｅ-ｖａｒｙｉｎｇｎｏｉｓｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉ
4、ｃｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎＵｎｉＴｉｒｅｍｏｄｅｌ.Ｆｏｒｔｈｅｕｎｋｎｏｗｎｓｙｓｔｅｍｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔａｔｅｎｏｉｓｅａｎｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｎｏｉｓｅ,ａｖｅ-ｈｉｃｌｅｓｔａｔｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｌ(ＩＭＭ)ａｎｄｃｕｂａｔｕｒｅＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒ(ＣＫＦ)ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｄｏｐｔｓｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｙｓｔ
5、ｅｍｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔａｔｅｎｏｉｓｅａｎｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｎｏｉｓｅａｓｍｏｄｅｌｓｅｔｏｆＩＭＭａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｕｓｅｓＣＫＦｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｔａｔｅｏｆｅａｃｈｓｕｂ-ｍｏｄｅｌｔｏｍａｋｅｆｕｓｉｏｎｏｕｔｐｕｔｒｅｓｕｌｔｓｃｏｎｓｔａｎｔｌｙｔｒａｃｋｔｈｅｓｕｂ-ｍｏｄｅｌｏｕｔｐｕｔｗｉｔｈｓｍａｌｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｅｒｒｏｒ.Ｆｉｎａｌｌｙ,ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｏｆｓｅｖｅｒａｌｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｕｎｄｅｒｒｅａｌｖｅｈｉ
6、ｃｌｅｔｅｓｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｆｆ-ｌｉｎｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＩＭＭ-ＣＫＦａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｕｓｉｎｇＣＫＦｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｏｕｔｃｏｍｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｓｔｉｍａ-ｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＩＭＭ-ＣＫＦａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｈａｔｏｆＣＫＦ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｖｅｈｉｃｌｅｄｙｎａｍｉｃｓ；ｃｕｂａｔｕｒｅＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒ；ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｌ；ｖｅｈｉｃｌｅｓｔ
7、ａｔｅｅｓｔｉｍａ-ｔｉｏｎ制系统(ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｐｒｏｇｒａｍ,ＥＳＰ),车辆纵向前言和侧向速度是进一步确定控制逻辑中车轮滑移率、质心侧偏角等控制变量的重要参数,还是车载故障汽车的纵向和侧向速度是车辆主动安全系统中诊断系统中的关键技术之一,因此准确实时获取车重要的控制变量,对于功能高度集成的电子稳定控辆的纵向和侧向速度是实现车辆主动安全控制的必∗国家自然科学基金(５１２７５２０６)资助。原稿收到日期为２０１６年９月２０日。通信作者:张家旭,博士研究生,Ｅ-ｍａｉｌ:ｚｈｊｘ６８６＠１６３.ｃｏｍ。•９７８•汽车工程２０１７年
8、(第３９卷)第９期要前提。由于技术和成本方面的原因,这些信息通ＣＫＦ的估计结果进行对比分析。结果表明,ＩＭＭ
