毕业设计（论文）-基于卡尔曼滤波的汽车侧偏角估计

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1、江苏科技大学本科毕业设计（论文）江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院机电与汽车学院专业机械电子工程学生姓名班级学号指导教师二零一一年六月X江苏科技大学本科毕业设计（论文）基于卡尔曼滤波器的车辆侧偏角估计仿真实验EstimationofCGSideslipAngleBasedonKalmanFilterX江苏科技大学本科毕业设计（论文）江苏科技大学毕业论文（设计）任务书学院：机械与汽车学院专业：机械电子工程学号：姓名：指导教师：职称：讲师2011年3月20日X江苏科技大学本科毕业设计（论文）毕业设计（论文）题目：基于卡尔曼滤波器的车辆侧偏角估计仿真实验一、毕

2、业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1．学习卡尔曼的滤波器及车辆运动学的数学基础理论。2．能够运用matlab/simulink对车辆运动模型进行描述和研究。3．运用simulink实现车辆侧偏角估计算法，并与积分法比较4．提交文件：车辆模型的simulink代码、卡尔曼的simulink代码，实验代码等。5．翻译一篇相关科技文献（A4纸5-6页）。X江苏科技大学本科毕业设计（论文）二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1.毕业设计论文一篇；2.外文译文一篇；3.simulink仿真代码一套；4.仿真实验结果

3、及分析；5．对进一步实验的建议与思考；三、完成日期及进度自2011年3月16日起至2011年6月14日止。进度安排：3.16~3.21搜集、阅读资料，调研。3.22~3.27整理资料，并完成开题报告。3.28~4.10车辆运动模型、卡尔曼滤波器基础知识学习、翻译。3.28~4.10搭建基于simulink的车辆运动模型。4.11~4.25实现基于simulink的车辆侧偏角估计算法。4.26~5.05进行仿真实验，调整算法。5.06~6.01对仿真结果进行分析，开始撰写毕业论文。6.02~6.14毕业论文书写、并准备论文答辩。6.15~6.19论文答辩。四

4、、同组设计者（若无则留空）：X江苏科技大学本科毕业设计（论文）五、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:[1]高斯.车辆动力学稳定系统仿真及优化[D];华中科技大学,2005[2]方超.电子稳定程序ESP参数的估计及仿真[D];江苏大学,2010.[3]陆丹，基于卡尔曼滤波的汽车行驶姿态的研究[D];江苏大学,2005[4]张代胜,弯道和坡道上汽车操纵稳定性建模仿真[J],农业机械学报,2006,37(4),[5]杨啟梁,汽车制动过程中方向稳定性仿真分析[J],拖拉机与农用运输车,2007,34(1)系(教研室)主任：（签章）年月日学院主管领导：（签章

5、）年月日注：1、如页面不够可加附页2、以上一～四项由指导教师填写X江苏科技大学本科毕业设计（论文）摘要国外已经开发了许多汽车主动安全性控制系统，这些系统大多是针对表征汽车行驶姿态的一些关键变量进行控制，而这些状态变量通常很难用合理的成本直接测量。这给控制算法的实用性提出了极大的挑战。本文对基于状态估计理论在汽车行驶姿态（主要是汽车侧偏角）估计上的应用进行了研究。首先结合汽车操纵动力学数学模型和MATLAB，Simulink软件建立二自由度的整车动力学仿真模型。针对不同的使用参数，包括车速、前轮转角和路面摩擦系数，对不同模型的仿真结果进行比较分析，说明了轮胎

6、的侧偏角和侧偏力之间存在的非线性关系对仿真结果的影响。然后基于整车模型进行了汽车行驶时紧急避让姿态的影响因素分析；讨论汽车设计参数，包括后轮侧倾不足转向、质心前后位置、轴距、转动惯量、侧倾阻尼、侧倾刚度和质心到侧倾轴侧倾中心距以及车轮外倾角的设置对表示汽车行驶姿态的广义坐标一横摆角速度、质心侧偏角和的影响。最后在Simulink环境下构建卡尔曼滤波器估计横摆角速度、质心侧偏角和车身侧倾角。此研究工作实现了利用较容易测量状态量对较难测量或无法直接测量的状态量的线性最小均方误差估计，为汽车参数的测量提供了一种可行、准确、低成本的方法。关键词：汽车动力学；卡尔曼

7、滤波；横摆角速度；质心侧偏角X江苏科技大学本科毕业设计（论文）AbstractManyactivesafetycontroltechnologieshavebeendesignedinoverseaautoindustry,whichmostlyaimatsomekeyvariablesdonatingvehiclesteeringattitude.However,itisalmostimpossibletomeasurethesevariablesdirectlyatreasonablecost,whichbringforwardchallengetoc

8、ontrolarithmeticpracticability.Ba