基于集員濾波理論的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)魯棒估計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-15 20:25
精確可靠的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息對(duì)于車(chē)輛的主動(dòng)安全控制至關(guān)重要;跒V波器/觀測(cè)器理論的軟測(cè)量方法只需普通的車(chē)載傳感器信息即可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的獲取,具有低成本和易遷移等重要特點(diǎn),有望替代復(fù)雜而昂貴的專(zhuān)用傳感器。但是,現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)軟測(cè)量方法大都基于系統(tǒng)噪聲為高斯白噪聲的假設(shè),實(shí)際系統(tǒng)的噪聲特性無(wú)法得到準(zhǔn)確表征;對(duì)基于動(dòng)力學(xué)模型的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)而言,輪胎力的準(zhǔn)確獲取也難以保證。復(fù)雜多變的實(shí)車(chē)行駛環(huán)境下,這些因素都會(huì)嚴(yán)重影響車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)的魯棒性能。本文針對(duì)此問(wèn)題展開(kāi)研究,從運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)策略的構(gòu)建和輪胎力估計(jì)方案的設(shè)計(jì)兩方面入手,提高縱、橫向車(chē)速以及質(zhì)心側(cè)偏角等關(guān)鍵車(chē)輛狀態(tài)估計(jì)結(jié)果的魯棒性。主要的研究?jī)?nèi)容包括:首先,將集員濾波理論引入車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)領(lǐng)域,并利用奇異值分解方法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),以提高狀態(tài)估計(jì)的數(shù)值穩(wěn)定性。集員濾波理論將系統(tǒng)噪聲假設(shè)為分布未知但有界的噪聲(該條件在實(shí)際的系統(tǒng)中較容易得到滿(mǎn)足),可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)隨機(jī)概率濾波的最優(yōu)估計(jì)受限于高斯白噪聲條件的缺陷。所得到的改進(jìn)算法是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)魯棒估計(jì)的重要基礎(chǔ)。其次,將改進(jìn)的集員濾波算法應(yīng)用于輪胎力的估計(jì)。利用數(shù)值仿真分析輪胎力對(duì)車(chē)輛...
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的估計(jì)
1.2.2 輪胎力的估計(jì)
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 卡爾曼濾波理論和集員濾波理論
2.1 卡爾曼濾波理論
2.1.1 卡爾曼濾波
2.1.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波
2.2 集員濾波理論
2.2.1 集員濾波
2.2.2 基于奇異值分解的集員濾波
2.2.3 基于奇異值分解的擴(kuò)展集員濾波
2.3 本章小結(jié)
第三章 車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的估計(jì)策略
3.1 車(chē)輛模型
3.2 濾波器的實(shí)現(xiàn)
3.3 輪胎力對(duì)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)的影響
3.3.1 仿真設(shè)置
3.3.2 結(jié)果與分析
3.4 考慮魯棒性能的估計(jì)策略
3.5 本章小結(jié)
第四章 輪胎力的獲取方法研究
4.1 傳統(tǒng)的輪胎力獲取方法
4.1.1 線性的輪胎模型
4.1.2 半經(jīng)驗(yàn)的輪胎模型
4.1.3 模型參數(shù)的擬合
4.2 無(wú)輪胎模型的輪胎力獲取方法
4.2.1 簡(jiǎn)化的車(chē)輛模型
4.2.2 輪胎縱向力的估計(jì)
4.2.3 輪胎側(cè)向力的估計(jì)
4.3 輪胎力實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.3.1 對(duì)接路面
4.3.2 對(duì)開(kāi)路面
4.3.3 不同輪胎型號(hào)
4.4 本章小結(jié)
第五章 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)魯棒估計(jì)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
5.1 魯棒估計(jì)策略的實(shí)現(xiàn)
5.2 仿真驗(yàn)證
5.2.1 不同噪聲環(huán)境下的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)
5.2.2 不同行駛工況下的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)
5.2.3 仿真結(jié)果討論
5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
5.3.2 實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)驗(yàn)證方案
5.3.3 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
本文編號(hào):3833609
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的估計(jì)
1.2.2 輪胎力的估計(jì)
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 卡爾曼濾波理論和集員濾波理論
2.1 卡爾曼濾波理論
2.1.1 卡爾曼濾波
2.1.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波
2.2 集員濾波理論
2.2.1 集員濾波
2.2.2 基于奇異值分解的集員濾波
2.2.3 基于奇異值分解的擴(kuò)展集員濾波
2.3 本章小結(jié)
第三章 車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的估計(jì)策略
3.1 車(chē)輛模型
3.2 濾波器的實(shí)現(xiàn)
3.3 輪胎力對(duì)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)的影響
3.3.1 仿真設(shè)置
3.3.2 結(jié)果與分析
3.4 考慮魯棒性能的估計(jì)策略
3.5 本章小結(jié)
第四章 輪胎力的獲取方法研究
4.1 傳統(tǒng)的輪胎力獲取方法
4.1.1 線性的輪胎模型
4.1.2 半經(jīng)驗(yàn)的輪胎模型
4.1.3 模型參數(shù)的擬合
4.2 無(wú)輪胎模型的輪胎力獲取方法
4.2.1 簡(jiǎn)化的車(chē)輛模型
4.2.2 輪胎縱向力的估計(jì)
4.2.3 輪胎側(cè)向力的估計(jì)
4.3 輪胎力實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.3.1 對(duì)接路面
4.3.2 對(duì)開(kāi)路面
4.3.3 不同輪胎型號(hào)
4.4 本章小結(jié)
第五章 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)魯棒估計(jì)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
5.1 魯棒估計(jì)策略的實(shí)現(xiàn)
5.2 仿真驗(yàn)證
5.2.1 不同噪聲環(huán)境下的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)
5.2.2 不同行駛工況下的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)
5.2.3 仿真結(jié)果討論
5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
5.3.2 實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)驗(yàn)證方案
5.3.3 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
本文編號(hào):3833609
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