[發(fā)明專利]基于狀態(tài)觀測器的四驅(qū)電動汽車速度與道路坡度估計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810021205.6
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108216250A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭洪艷;尹震宇;申忱;戴啟坤;陳虹
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B60W40/076
• 分類號: B60W40/076;B60W40/105
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 杜森垚

1.一種基于狀態(tài)觀測器的四驅(qū)電動汽車縱向速度與道路坡度估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、建立三自由度車輛模型；

步驟二、車輛狀態(tài)觀測器設(shè)計：以車輛傳感器測量的車輪轉(zhuǎn)動角速度與縱向加速度作為輸入，采用全維狀態(tài)觀測器理論，選取縱向加速度的測量值a_x與縱向加速度的估計值的差值作為校正項，對車輛縱向速度設(shè)計縱向速度觀測器；再以縱向速度估計值與縱向加速度作為輸入，設(shè)計道路坡度估計觀測器；最后將道路坡度的估計值反饋回縱向車速觀測器中，完成基于狀態(tài)觀測器的四驅(qū)電動汽車速度與道路坡度估計。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于狀態(tài)觀測器的四驅(qū)電動汽車縱向速度與道路坡度估計方法，其特征在于，所述步驟一建立的三自由度車輛模型為：

其中，m是汽車總質(zhì)量，單位kg；r為汽車的橫擺角速度，單位rad/s；v_x是車輛在車體坐標系下的縱向速度，單位m/s；v_y是車輛在車體坐標系下的側(cè)向速度，單位m/s；F_xi，i＝1,...,4，分別表示車輛的左前縱向輪胎力、右前縱向輪胎力、左后縱向輪胎力、右后縱向輪胎力,單位N；F_yi，i＝1,...,4，分別表示車輛的左前側(cè)向輪胎力、右前側(cè)向輪胎力、左后側(cè)向輪胎力、右后側(cè)向輪胎力,單位N；θ為道路坡度，單位deg；C_x為縱向空氣阻力系數(shù)；g為重力加速度，單位N/kg。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于狀態(tài)觀測器的四驅(qū)電動汽車縱向速度與道路坡度估計方法，其特征在于，所述步驟二設(shè)計的車輛縱向速度觀測器及道路坡度估計觀測器為：

其中，L代表觀測器增益；a_x為車輛的縱向加速度，單位m/s²；m是汽車總質(zhì)量，單位kg；v_x是車輛在車體坐標系下的縱向速度，單位m/s；θ為道路坡度，單位deg；C_x為縱向空氣阻力系數(shù)；g為重力加速度，單位N/kg；

輪胎i的縱向輪胎力F_xi(i＝1,...,4)可以表示為:

F_xi＝k_xS_xi

其中，k_x為輪胎的側(cè)偏剛度，單位N/rad；S_xi(i＝1,...,4)為各個輪胎的縱向滑移率：

其中，R_ei為輪胎i的有效半徑，單位m；v_xi為輪胎i輪心在輪胎坐標系下的縱向運動速度，單位m/s。