基于DEKF的商用車(chē)穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要商用車(chē)的發(fā)展模式逐漸向高性能、高效、高速靠攏。車(chē)輛在長(zhǎng)時(shí)間高速度的行駛過(guò)程中，必須要有良好的穩(wěn)定性。這就需要商用車(chē)輛在長(zhǎng)里程、大負(fù)荷、高速度的行駛過(guò)程中準(zhǔn)確掌握車(chē)輛的關(guān)鍵狀態(tài)。以車(chē)輛的狀態(tài)值來(lái)作為防止車(chē)輛側(cè)翻的預(yù)警控制數(shù)據(jù)。然而在實(shí)際環(huán)境中，目前仍無(wú)法直接用傳感器低成本的采集到準(zhǔn)確的車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)。因此，本文提出了一種行之有效的非線性濾波估計(jì)車(chē)輛狀態(tài)的方法。這種方法可以利用簡(jiǎn)易的車(chē)輛傳感器采集到的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)信息估

2、計(jì)出難以測(cè)量出的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)值。本文首先通過(guò)傳感器測(cè)量值與HSRI輪胎模型相結(jié)合，得到輪胎縱向力與輪胎側(cè)向力，四自由度的車(chē)輛模型正需要輪胎側(cè)向力和縱向力作為已知條件，再結(jié)合雙重?cái)U(kuò)展卡爾曼濾波理論(DEKF)，可以估計(jì)出車(chē)輛的橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角、側(cè)向速度等不易被測(cè)量到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。由估算得到的車(chē)輛狀態(tài)值采用差動(dòng)制動(dòng)的方法控制車(chē)輛達(dá)到防側(cè)翻的目的，提高商用車(chē)的穩(wěn)定性?？紤]到實(shí)際行車(chē)環(huán)境中，道路狀況的不斷改變對(duì)估計(jì)結(jié)果將產(chǎn)生影響，為了提高

3、車(chē)輛實(shí)時(shí)控制的能力和車(chē)輛狀態(tài)估計(jì)值的精準(zhǔn)度，文章將差動(dòng)制動(dòng)與車(chē)輛狀態(tài)估計(jì)的過(guò)程連接放入到一個(gè)閉環(huán)反饋之中。為驗(yàn)證控制的有效性與車(chē)輛狀態(tài)估算值的準(zhǔn)確性，本文將施加控制的前后車(chē)輛狀態(tài)值與成型商用軟件TruckSim仿真值比較。結(jié)果表明：車(chē)輛的狀態(tài)估計(jì)值較為準(zhǔn)確，差動(dòng)制動(dòng)控制可有效減小車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的質(zhì)心側(cè)偏角改變車(chē)輛姿態(tài)，達(dá)到提高車(chē)輛穩(wěn)定性的目的。關(guān)鍵詞：雙擴(kuò)展卡爾曼HSRI輪胎模型差動(dòng)制動(dòng)TmckSim長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄摘要IAbs

4、tractII第一章緒論111課題的研究背景及意義112車(chē)輛狀態(tài)估計(jì)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)2121國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2122國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)313車(chē)輛穩(wěn)定性控制研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)4131國(guó)外的研究現(xiàn)狀4132國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀514本文的主要研究?jī)?nèi)容與研究思路6第二章整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型721仿真平臺(tái)Trucksim簡(jiǎn)介7211Trucksim的功能作用7212Trucksim動(dòng)力學(xué)建模方法822輪胎模型9221HSRI輪胎模型的建立92

5、22輪胎Simulink建模及驗(yàn)證1423整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型19231四自由度車(chē)輛模型的建立19232整車(chē)Sumlink模型建模與驗(yàn)證2124本章小結(jié)23第三章基于DEKF的汽車(chē)行駛狀態(tài)估計(jì)2431卡爾曼濾波理論24311經(jīng)典卡爾曼濾波算法24312擴(kuò)展卡爾曼濾波算法2632雙擴(kuò)展卡爾曼濾波28321雙擴(kuò)展卡爾曼濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程28322應(yīng)用雙擴(kuò)展卡爾曼濾波估算汽車(chē)狀態(tài)及參數(shù)過(guò)程2933小結(jié)32第四章基于差動(dòng)制動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)車(chē)輛防側(cè)翻控制334