交通与运输工程

基于卡尔曼滤波的车辆状态与路面附着估计

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  • 1.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林 长春 130025;2.辽宁工业大学 汽车与交通工程学院,辽宁 锦州 121001
李刚(1979-),男,博士生,辽宁工业大学副教授,主要从事汽车动态仿真与控制研究. E-mail:lnitligang@126.com

收稿日期: 2014-04-08

  修回日期: 2014-07-14

  网络出版日期: 2014-07-01

基金资助

国家自然科学基金青年基金资助项目( E51305190) ; 辽宁省教育厅项目( L2013253) ; 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室开放基金资助项目( 20111104)

Estimation of Vehicle State and Road Adhesion Coefficient Based on Kalman Filter

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  • 1.State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control,Jilin University,Changchun 130025,Jilin,China;2.College of Automobile & Transportating Engineering,Liaoning University of Technology,Jinzhou 121001,Liaoning,China
李刚(1979-),男,博士生,辽宁工业大学副教授,主要从事汽车动态仿真与控制研究. E-mail:lnitligang@126.com

Received date: 2014-04-08

  Revised date: 2014-07-14

  Online published: 2014-07-01

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国家自然科学基金青年基金资助项目( E51305190) ; 辽宁省教育厅项目( L2013253) ; 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室开放基金资助项目( 20111104)

摘要

建立了采用Dugoff 轮胎模型的三自由度车辆估算模型,设计了基于联邦卡尔曼滤波理论的车辆行驶状态估计算法与基于扩展卡尔曼滤波理论的路面附着系数估计算法,使车辆状态估计与路面附着估计相互联系、闭环反馈、同时进行. 选择典型工况,应用CarSim 与Matlab /Simulink 联合仿真实验对车辆状态算法和路面附着估计算法进行了验证. 结果表明:文中算法能够实现对车辆状态及路面附着系数的准确估计.

本文引用格式

李刚 解瑞春 李宁 宗长富 . 基于卡尔曼滤波的车辆状态与路面附着估计[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2014 , 42(8) : 129 -135 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.08.020

Abstract

First,a three-degrees-of-freedom nonlinear estimation model for vehicles is established based on theDugoff tire model.Then,a vehicle driving state estimation algorithm based on the federal Kalman filter and a roadadhesion coefficient estimation algorithm based on the extended Kalman filter are designed to bring about the closedloopfeedback and the linkages between the vehicle state estimation and the road adhesion coefficient estimation.Finally,the estimation algorithms of vehicle driving state and road adhesion are verified by adopting a typical situationbased on Carsim and Matlab /Simulink co-simulation.The results show that the proposed algorithms can accuratelyestimate the vehicle state and the road adhesion coefficient.

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