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基于车轮力传感器信息的全轮驱动车辆状态估计
  • ISSN号:1000-1298
  • 期刊名称:《农业机械学报》
  • 时间:0
  • 分类:U462.3[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]同济大学新能源汽车工程中心,上海200092
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2011CB711200)
中文摘要:

提出一种基于车轮侧向力和纵向力传感器信息的车辆状态观测器。建立3自由度车辆动力学模型,并构建扩展卡尔曼滤波器,结合纵向加速度传感器和横摆角速度传感器的校正信息,实时估计车辆的纵向车速和质心侧偏角。在复杂附着条件下,该车辆状态观测器对车轮滑移和路面附着条件有很好的鲁棒性。通过veDYNA车辆动力学仿真软件,对该观测器进行了仿真验证。在分离附着系数路面条件下的仿真结果显示,传统的基于2自由度和非线性轮胎模型估计方法的纵向车速最大估计误差为25km/h,质心侧偏角最大估计误差为3°,相同工况下,提出的基于车轮力传感器信息的全轮驱动车辆状态观测器对车辆的纵向车速和质心侧偏角估计结果具有更好的精确度,最大估计误差分别不超过0.6km/h和0.2°,对车轮滑移和复杂路面附着条件具有更强的自适应能力。

英文摘要:

A state estimation method for 4WD vehicle was demonstrated by measuring lateral tire forces and longitudinal tire forces. Based on 3-DOF vehicle model, a state observer was realized using extended Kalman filter technique. The observer provided several advantages that the vehicle velocity and sideslip angle estimates could be robust with variance of wheel slip ratio and road friction under extreme adherence condition, such as split friction road. The paper demonstrated the appropriateness of this observer by slalom simulation test using veDYNA software. Simulation results were compared with traditional nonlinear state observer. The comparisons indicated that the longitudinal velocity and sideslip angle estimates of proposed observer both approached the true value very well. The maximum errors were no more 0.6 km/h and 0.2°, comparing to 25 km/h and 3° of the maximum errors of traditional nonlinear state observer. The proposed estimation method was an effective self-adaptation approach to wheel slip ratio and road friction condition.

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期刊信息
  • 《农业机械学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
  • 主编:任露泉
  • 地址:北京德胜门外北沙滩一号6号信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:njxb@caams.org.cn
  • 电话:010-64882610 64867367
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1298
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1964/S
  • 邮发代号:2-363
  • 获奖情况:
  • 荣获中国科协优秀期刊二等奖,1997~2000年连续4年获中国科协择优资金,被列入中国期刊方阵,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42884