基于滑移率的路面附着系数估计.pdf

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1、Science&Technolc’gyVision科技视界科技·探索·争鸣基于滑移率的路面附着系数估计李宣政(重庆邮电大学汽车电子与嵌入式系统工程研究中心，中国重庚400065)【摘要】轮胎一路面附着系数对于车辆主动安全控制系统十分重要，如主动避撞、自适应巡航等车辆纵向安全辅助系统等，依赖于路面附着系数等车辆状态信息实时、准确的估计。本文重点分析了车辆纵向动力学模型，提出了一种针对非水平路况的路面附着系数估计算法。利用轮胎纵向力与滑移率．路面附着系数与滑移率的关系，通过递推最小二乘算法实现了路面附着系数的实时估计。最后利用Matl

2、ab／Simulink仿真环境对递推最小二乘估计算法进行了验证．仿真结果验证了算法的有效性。【关键词】路面附着系数估计；滑移率；轮胎纵向力；仿真；、最小；乘法，Tire-RoadFrictionCoeficientsEstimationBaseonSlipRate—LIXuan—zheng(EngineeringResearchCenterofAutomotiveElectronicandEmbeddedSystem，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing

3、4I)0O65．China)【Abstract]WheelTire—RoadFrictionCoeffieientsforvehicleactivesafetycontrolsystemisveryimportant，suchascollisionavoidance，adaptiveCDJiseandotherauxiliarysystems．suchasfbevehicle’slongitudinalsecuritydependsontheroadSil-facefrictioncoefficient。suchasvehicle

4、statusinformationinrealtime，accurateestimates．Thispaperfocusesonthevehicleslongitudinaldynamicsmodel，Proposedalevelroadadhesioncoeficientfornon—trafficestimationalgorithm．Theuseoftirelongitudinalforceandslipratio，therelationshipbetweentheroadsurfacefrictioncoeficienta

5、ndsliDrate．byrecursiveleastsquaresalgorithmtoachieveareal—timeestimationoftheroadsuE[acefrictioncoeficient．Finally，theuseofMatlab，simulinksimulationenvironmentforrecursiveleastsquaresestimationalgorithmwasvalidatedsimulationresultsdemonstratetheefectivenessofthealgori

6、thm．【Keywords]WheelTire—RoadFrictionCoefficientsestimation；Slipratio；Tirelongitudinalforce；Simulation；Leastsquares0引言于路面附着系数和滑移率关系曲线的路面辨识方法进行改进，针对非水平路况．利用路面附着系数和滑移率的关系，通过递推最小二乘算以自适应巡航、主动避撞、ABS控制系统为代表的汽车纵向安全法实现了路面附着系数的实时估计。辅助系统对于改善整体交通环境、降低交通事故发生率、提高驾乘舒适性具有重要意义。其安全策略模型

7、直接关系到系统的功能性、可靠性及用户认可度_l1当路面附着系数未知时，主动安全系统的性能通常无法充分发挥[2-3]如果能够实时估算出路面峰值附着系数．系统就可以根据当前路况调节控制策略．提高车辆安全[41。国内外都已经在路面附着系数识别领域做了很多研究。仪器测量法利用光学传感器、电磁波传感器等．通过检测路面附着物质(如水，冰。雪等)估计路面附着系数。该方法的优点是，在轮胎接触路面之前可以预先估计路面的附着系数缺点是．不能反映影响路面附着系数的其他因素，如轮胎气压、轮胎磨损等。该类方法对经过试验训练的图1滑移率与路面附着系数关系曲线

8、路面具有较好的估计精度．对未经过训练的路面则难以得到满意的效Fig．1Slipratioandroadadhesioncoeficientcurve果[71，试验存在可重复性差、成本较高及影响因素多等问题。基于车辆动力学的方法是根据车辆侧向动力学特