基于DEKF的商用車穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、長春工業(yè)大學碩士學位論文摘要商用車的發(fā)展模式逐漸向高性能、高效、高速靠攏。車輛在長時間高速度的行駛過程中，必須要有良好的穩(wěn)定性。這就需要商用車輛在長里程、大負荷、高速度的行駛過程中準確掌握車輛的關鍵狀態(tài)。以車輛的狀態(tài)值來作為防止車輛側翻的預警控制數據。然而在實際環(huán)境中，目前仍無法直接用傳感器低成本的采集到準確的車輛運行狀態(tài)。因此，本文提出了一種行之有效的非線性濾波估計車輛狀態(tài)的方法。這種方法可以利用簡易的車輛傳感器采集到的車輛運動信息估

2、計出難以測量出的車輛運動狀態(tài)數值。本文首先通過傳感器測量值與HSRI輪胎模型相結合，得到輪胎縱向力與輪胎側向力，四自由度的車輛模型正需要輪胎側向力和縱向力作為已知條件，再結合雙重擴展卡爾曼濾波理論(DEKF)，可以估計出車輛的橫擺角速度、質心側偏角、側向速度等不易被測量到的運動狀態(tài)。由估算得到的車輛狀態(tài)值采用差動制動的方法控制車輛達到防側翻的目的，提高商用車的穩(wěn)定性?？紤]到實際行車環(huán)境中，道路狀況的不斷改變對估計結果將產生影響，為了提高

3、車輛實時控制的能力和車輛狀態(tài)估計值的精準度，文章將差動制動與車輛狀態(tài)估計的過程連接放入到一個閉環(huán)反饋之中。為驗證控制的有效性與車輛狀態(tài)估算值的準確性，本文將施加控制的前后車輛狀態(tài)值與成型商用軟件TruckSim仿真值比較。結果表明：車輛的狀態(tài)估計值較為準確，差動制動控制可有效減小車輛制動時的質心側偏角改變車輛姿態(tài)，達到提高車輛穩(wěn)定性的目的。關鍵詞：雙擴展卡爾曼HSRI輪胎模型差動制動TmckSim長春工業(yè)大學碩士學位論文目錄摘要IAbs

4、tractII第一章緒論111課題的研究背景及意義112車輛狀態(tài)估計研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢2121國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2122國內的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢313車輛穩(wěn)定性控制研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢4131國外的研究現(xiàn)狀4132國內的研究現(xiàn)狀514本文的主要研究內容與研究思路6第二章整車動力學模型721仿真平臺Trucksim簡介7211Trucksim的功能作用7212Trucksim動力學建模方法822輪胎模型9221HSRI輪胎模型的建立92

5、22輪胎Simulink建模及驗證1423整車動力學模型19231四自由度車輛模型的建立19232整車Sumlink模型建模與驗證2124本章小結23第三章基于DEKF的汽車行駛狀態(tài)估計2431卡爾曼濾波理論24311經典卡爾曼濾波算法24312擴展卡爾曼濾波算法2632雙擴展卡爾曼濾波28321雙擴展卡爾曼濾波器的設計過程28322應用雙擴展卡爾曼濾波估算汽車狀態(tài)及參數過程2933小結32第四章基于差動制動原理實現(xiàn)車輛防側翻控制334