[發明專利]汽車橫向動力學的子空間辨識方法

在審

• 申請號: 201610022464.1
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105678000A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 管西強;巴騰躍;楊維妙;馮鵬鵬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于子空間辨識的汽車橫向動力學建模方法，其特征在于，將輪胎的非線性車輛 動力學模型在當前工況點x_t和u_t處通過一階Taylor展開進行線性化，構建得到增量形式的非線 性汽車橫向動力學模型結構，并通過遞推閉環子空間辨識方法得到模型結構的車輛系統矩陣的 最優估計。

2.根據權利要求1所述的基于子空間辨識的汽車橫向動力學建模方法，其特征是，所述 的增量形式的非線性汽車橫向動力學模型結構為：

其中：系統狀態變量x包含了汽車的橫向速度V_y，橫 擺角速度γ、前軸側向力F_yf以及后軸側向力F_yr，即：x＝[V_yγF_yfF_yr]^T；輸入信號 u＝δ_f，δ_f為前輪轉角，測量信號y＝[γa_y]^T，γ為橫擺角速度，a_y為側向加速度。

3.根據權利要求1所述的基于子空間辨識的汽車橫向動力學建模方法，其特征是，所述 的增量形式的非線性汽車橫向動力學模型結構的狀態變量、輸入信號和測量信號都是以當前t 時刻工況點為參考的增量形式，其離散形式的狀態方程為：

其中：A_t＝I+ΔT·F， B_t＝ΔT·G且C_t＝H，ΔT為采樣時間。

4.根據權利要求1所述的基于子空間辨識的汽車橫向動力學建模方法，其特征是，所述 的遞推閉環子空間辨識方法，具體包括以下步驟：

步驟一：估計Markov參數(m₁，...，m_p)：利用遞推最小二乘(RLS)自適應濾波器對方程 y(k)＝Θ_kz_p(k)+e(k)進行線性回歸，得到包含Markov參數的車輛系數矩陣Θ_k，基于車輛系 數矩陣Θ_k可以構造出系統的Markov矩陣其中：

z_p(k)＝[z^T(k-p)z^T(k-p+1)…z^T(k-1)]^T，z(t)=ΔuT(t)yT(t)T]]>

車輛系數矩陣Θk=Δmpmp-1...m1,]]>

步驟二：更新車輛系統的廣義能觀矩陣利用近似子空間投影技術(PAST)，的列空 間可以通過列空間的相似變換得到，將輸入到準則函數式 J‾(W(k))=Σj=1kλ2t-j||x(j)-W(k)h(j)||2]]>中，通過最小化準則函數則得到廣義能觀矩陣的 估計；

步驟三：更新增量形式的非線性汽車橫向動力學模型結構中的車輛系統矩陣：根據廣義能 觀矩陣的定義，按照式可以直接計算出然后，利用RLS自適應濾波器 對方程x(k)=ABKx(k-1)u(k-1)e(k-1)]]>進行線性回歸處理，得到車輛系統矩陣A、B、K的最優 估計。