[發明專利]基于UKF與修正Dugoff輪胎模型路面峰值附著系數估算方法

有效

• 申請號: 201410282738.1
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104021310A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 李克強;陳龍;邊明遠;羅禹貢;張書瑋;秦兆博;向勇;連小珉;王建強;楊殿閣;鄭四發
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 嚴勇剛

1.一種基于UKF與修正Dugoff輪胎模型路面峰值附著系數估算方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建立一種車輛路面峰值附著系數估算系統，包括用以獲得參數的：驅動力矩傳感器、方向盤轉角傳感器、輪速傳感器、車速傳感器和慣性傳感器，以及用以計算處理的：車輪滑移率計算模塊、基于縱向動力學的輪胎力估計模塊、側偏角計算模塊、基于修正Dugoff模型的UKF系數計算模塊和UKF路面峰值附著系數估計模塊；

2)估算過程為：整車控制器取某兩個相鄰采樣時刻k-1和k，獲得驅動力矩信號T_i(k)，輪速信號ω_i(k-1)和ω_i(k)，縱向車速信號v_x(k)，側向車速信號v_y(k)，縱向加速度信號a_x(k)，側向加速度信號a_y(k)以及橫擺角速度信號

3)基于縱向動力學的輪胎力估計模塊根據實時采集到的驅動力矩信號T_i(k)、輪速信號ω_i(k-1)和ω_i(k)，縱向加速度信號a_x(k)和側向加速度信號a_y(k)，計算出各車輪的縱向力F_xi(k)、垂向力F_zi(k)，將垂向力F_zi(k)發送到基于修正Dugoff模型的UKF系數計算模塊，將縱向力F_xi(k)發送到UKF路面峰值附著系數估計模塊；

4)車輪側偏角計算模塊根據接收到的實時方向盤轉角信號ω_sw(k)、縱向車速信號v_x(k)、側向車速信號v_y(k)和橫擺角速度信號計算各車輪的側偏角α_i(k)，并將結果發送給車輪滑移率計算模塊和基于修正Dugoff模型的UKF系數計算模塊；

5)車輪滑移率計算模塊根據接收到的實時縱向車速信號v_x(k)、側向車速信號v_y(k)、橫擺角速度信號各車輪的側偏角α_i(k)、輪速信號ω_i(k)，計算車輪的滑移率s_i(k)，并將結果發送給基于修正Dugoff模型的UKF系數計算模塊；

6)基于修正Dugoff模型的UKF系數計算模塊根據側偏角計算模塊、滑移率計算模塊和基于縱向動力學的輪胎力估計模塊發送過來的側偏角α_i(k)、滑移率s_i(k)、車輪的垂向力F_zi(k)，利用修正Dugoff模型算法計算得到建立UKF濾波器所需的非線性系統的系數a_1i(k)、a_2i(k)、a_3i(k)、a_4i(k)、a_5i(k)，并將結果發送給UKF路面峰值附著系數估計模塊；

7)UKF路面峰值附著系數估計模塊根據接收到的實時縱向力F_xi(k)和系數a_1i(k)、(i，結合UKF觀測方法得到各輪的路面峰值附著系數

以上，i＝1、2、3、4，代表4個車輪。