检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车实用技术 2025年第8期50卷 10-15页

作者：虢沧岩长安大学汽车学院陕西西安710064

为提高车辆在不同噪声条件下的路面附着系数估计精度,文章提出了基于鲸鱼优化的无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,对噪声协方差矩阵进行实时寻优。采用最优噪声协方差矩阵和UKF,利用车辆动力学方程进行路面附着系数估计。仿真结果表明,文章所提... 详细信息

为提高车辆在不同噪声条件下的路面附着系数估计精度,文章提出了基于鲸鱼优化的无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,对噪声协方差矩阵进行实时寻优。采用最优噪声协方差矩阵和UKF,利用车辆动力学方程进行路面附着系数估计。仿真结果表明,文章所提出的基于鲸鱼优化的UKF算法,能够有效提升估计器的鲁棒性和最终路面附着系数估计结果的精度。

关键词：路面附着系数估计无迹卡尔曼滤波鲸鱼优化

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基于路面附着系数估计的车辆自适应巡航控制研究

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南京理工大学学报 2018年第4期42卷 466-473页

作者：杨秀建李金雨张昆廖涛昆明理工大学交通工程学院云南昆明650500

为了提高复杂工况下特别是低附着路面工况下车辆自适应巡航控制(Adaptive cruise control,ACC)的安全问题,该文提出基于路面附着实时估计的ACC控制方案。基于模型预测控制(Model predictive control,MPC)设计了ACC控制器,通过实时滚动... 详细信息

为了提高复杂工况下特别是低附着路面工况下车辆自适应巡航控制(Adaptive cruise control,ACC)的安全问题,该文提出基于路面附着实时估计的ACC控制方案。基于模型预测控制(Model predictive control,MPC)设计了ACC控制器,通过实时滚动优化计算得到期望的加减速度值。基于递推最小二乘法设计路面附着系数实时估计策略,根据实时估计的路面附着情况确定MPC控制器中的加减速度极限约束条件。基于Lagrangian方法建立了四自由度的非线性纵向车辆动力学模型,作为ACC控制系统的车辆仿真模型,得到了车辆在高、低不同附着路面上行驶的安全情况。仿真结果表明:基于路面附着系数实时估计的ACC控制方案在各种路面条件下都能确保前、后两车之间保持期望的车间距离安全行驶。

关键词：自适应巡航控制路面附着系数估计最小二乘法车辆动力学模型预测控制

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基于指数加权衰减记忆无迹卡尔曼滤波的路面附着系数估计

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汽车技术 2018年第1期 31-37页

作者：付翔孙威黄斌邢爱娟王静武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

针对车辆主动安全控制中路面附着系数这一关键信息,提出一种指数加权衰减记忆无迹卡尔曼滤波(FMUKF)估计算法。该算法在传统无迹卡尔曼滤波(UKF)的基础上,利用衰减记忆滤波来解决由于模型不准确造成的滤波误差过大甚至发散等问题。利用C... 详细信息

针对车辆主动安全控制中路面附着系数这一关键信息,提出一种指数加权衰减记忆无迹卡尔曼滤波(FMUKF)估计算法。该算法在传统无迹卡尔曼滤波(UKF)的基础上,利用衰减记忆滤波来解决由于模型不准确造成的滤波误差过大甚至发散等问题。利用Car Sim和MATLAB/Simulink对算法进行了联合仿真和实车道路试验,并与传统UKF算法的估计结果进行对比分析。结果表明,该算法增强了滤波的稳定性、提高了算法的估计精度,且具有一定的自适应性。

关键词：车辆动力学路面附着系数估计无迹卡尔曼滤波衰减记忆滤波指数加权

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基于路面附着系数估计的汽车主动避撞控制研究

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武汉科技大学学报 2022年第4期45卷 286-294页

作者：吴晗邓明星邹俊逸许小伟严运兵武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430065

针对前方出现障碍物的紧急工况,本文基于路面附着系数估计,提出一种集成了主动制动和主动转向、适应不同路面条件的紧急避撞控制策略,并借助所搭建的Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台对该控制策略的有效性进行了验证。结果表明,在... 详细信息

针对前方出现障碍物的紧急工况,本文基于路面附着系数估计,提出一种集成了主动制动和主动转向、适应不同路面条件的紧急避撞控制策略,并借助所搭建的Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台对该控制策略的有效性进行了验证。结果表明,在不同紧急工况下,利用本文所提控制策略能有效地控制车辆做出合理的避撞模式决策并实现主动避撞操作。

关键词：智能汽车主动避撞路面附着系数估计安全距离模型避撞策略

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非充分激励条件下路面附着系数估计算法

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重庆理工大学学报（自然科学） 2023年第10期37卷 98-106页

作者：赵永坡孙晖云李斌李飞景立新张琳长城汽车股份有限公司河北保定071000 同济大学电子与信息工程学院上海201804 同济大学汽车学院上海201804

针对路面条件和车辆状态激励程度的不确定性导致的路面附着系数算法收敛速度和估计精度下降的问题,提出了一种基于模糊工况自适应强跟踪卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法。利用模糊推理方法评估当前车辆运动状态的激励程度并输出协方... 详细信息

针对路面条件和车辆状态激励程度的不确定性导致的路面附着系数算法收敛速度和估计精度下降的问题,提出了一种基于模糊工况自适应强跟踪卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法。利用模糊推理方法评估当前车辆运动状态的激励程度并输出协方差调整系数,引入强跟踪因子对标准卡尔曼滤波算法进行实时修正,通过及时调整路面附着系数的协方差的方式提高估计算法收敛速度,同时强跟踪因子保证算法对来自路面不确定的扰动具有鲁棒性。采用控制器硬件在环试验台的方式对所提算法的估计效果进行了验证,实验结果表明:所提出估计方法能够在车辆状态大激励程度条件时快速收敛到真值附近,小激励程度时降低估计值波动幅值,比强跟踪卡尔曼滤波算法和标准卡尔曼滤波算法在算法收敛速度和估计精度方面有明显提升。

关键词：路面附着系数估计模糊推理系统路面不确定性激励程度

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基于路面附着系数估计的模糊自适应轨迹跟踪控制

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第6期38卷 92-101页

作者：张修伟陈龙孙桓五吉强太原理工大学太原030024 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司太原030000

为提高智能汽车轨迹跟踪在复杂工况环境下的控制精度和稳定性,提出了一种适应路面附着系数突变与车速动态变化的模糊自适应轨迹跟踪控制策略。建立七自由度车辆动力学模型,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)算法设计了车... 详细信息

为提高智能汽车轨迹跟踪在复杂工况环境下的控制精度和稳定性,提出了一种适应路面附着系数突变与车速动态变化的模糊自适应轨迹跟踪控制策略。建立七自由度车辆动力学模型,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)算法设计了车辆轨迹跟踪控制器,研究了MPC控制器参数、路面附着系数、车速与车辆轨迹跟踪性能间的影响关系;为了实时获取当前道路的路面附着系数,根据dugoff轮胎模型和整车动力学模型设计了无迹卡尔曼滤波估计器;据此设计了以路面附着系数和车速为输入量的MPC控制器参数自适应模糊控制器,实时修正MPC控制器的参数,以提高复杂工况环境下车辆的稳定性及跟踪能力;通过仿真实验对所设计的控制方法进行了验证。结果表明:所提出控制方法在低速条件下保证了车辆稳定性,提高了车辆的跟踪精度;中速条件下有效克服了车辆在路面附着系数突变道路上动态行驶时轨迹跟踪精度较低,稳定性较差的不足。

关键词：轨迹跟踪路面附着系数估计模型预测控制模糊控制

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基于路面附着系数估计的汽车紧急避撞控制研究

基于路面附着系数估计的汽车紧急避撞控制研究

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作者：郭陆平长春工业大学

学位级别：硕士

自从世界上第一辆汽车诞生以来,交通安全问题便成为人们热切关注的永恒话题。为了进一步提高道路交通安全性,帮助驾驶员减少错误操作,近年来以先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)为代表的智能汽车安全技术逐渐... 详细信息

自从世界上第一辆汽车诞生以来,交通安全问题便成为人们热切关注的永恒话题。为了进一步提高道路交通安全性,帮助驾驶员减少错误操作,近年来以先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)为代表的智能汽车安全技术逐渐得到重视和发展。现有的汽车主动避撞控制系统,主要通过制动方式进行避撞控制,有效提高汽车的行驶安全性。有研究表明,在高速紧急工况下,转向避撞较制动方式避撞更具有优势。针对汽车转向避撞控制问题,目前主要采用分层式控制方案,上层的路径规划模块根据外界环境和车辆状态信息对初始参考路径进行动态规划,下层的路径跟踪模块根据上层规划的期望路径和车辆状态信息实现避撞路径跟踪控制。其中,上层路径规划时,一般采用简单的车辆模型(如点质量模型),并设置较长的预测时域,下层在进行路径跟踪时,采用高精度的车辆模型和较短的预测时域。但由于上层的路径规划方法忽略了车辆动力学的非线性特性及道路参数(路面附着系数等)变化等因素,可能导致紧急工况下的避撞效果不理想。针对上述问题,本文基于模型预测控制方法对汽车紧急避撞控制系统进行设计。控制器上层基于空间域二自由度车辆模型进行路径动态规划,将障碍物和道路边界转化为系统的状态约束,降低算法的计算负担;下层进行路径跟踪控制时,为提高汽车的行驶安全性,引入轮胎附着裕度目标函数,并考虑路面附着系数影响下的质心侧偏角、侧向加速度和轮胎侧偏角安全约束。此外,为了准确获取汽车行驶的路面条件,充分利用轮胎气胎拖距在不同路面附着系数下差异明显的优势,基于轮胎气胎拖距与路面附着系数之间的函数关系,实现对路面附着系数的高精度估计。最后,为了验证汽车紧急避撞控制系统的控制效果,基于MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真平台进行仿真验证,结果表明本文设计的分层式汽车紧急避撞控制系统具有较好的避撞效果和鲁棒性。

关键词：汽车紧急避撞模型预测控制路面附着系数估计路径规划路径跟踪

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基于路面附着系数估计的无人车AEB控制策略研究

基于路面附着系数估计的无人车AEB控制策略研究

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作者：靳祥冬河南科技大学

学位级别：硕士

自动紧急制动(Autonomous emergency braking,AEB)作为无人车主动安全中的基本功能,能有效提高车辆的行驶安全性。目前,无人车AEB控制系统面对路面附着系数变化、前方目标物无规则运动等复杂时变环境时,缺乏适应能力。针对该问题,本文... 详细信息

自动紧急制动(Autonomous emergency braking,AEB)作为无人车主动安全中的基本功能,能有效提高车辆的行驶安全性。目前,无人车AEB控制系统面对路面附着系数变化、前方目标物无规则运动等复杂时变环境时,缺乏适应能力。针对该问题,本文从无人车动力学变化、路面附着特性识别、综合危险评估和AEB制动策略四个方面进行研究。主要研究内容如下: 1.确定无人车坐标系。搭建无人车七自由度动力学模型,并在满足拟合精度和算法需求前提下,做出合理假设。分析各轮胎模型的特点,选取Dugoff轮胎模型计算轮胎力。建立逆纵向动力学模型,对期望减速度转化为制动压力。 2.提出基于双容积卡尔曼滤波(Double cubature kalman filter,DCKF)的路面附着系数估计算法。设计无人车状态估计器和路面附着系数估计器,对路面附着系数估计。并通过Carsim-Simulink仿真平台,与双扩展卡尔曼滤波估计算法(Double extended kalman filter,DEKF)对比。仿真结果表明,DCKF估计算法优于DEKF估计算法,响应速度平均提高38.12%,估计误差率平均减少14.36%。 3.针对目标物横向闯入自车前方的场景,设计前方危险状态评估方法。横向危险评估通过横向距离和碰撞时间(Time to collision,TTC)算法,判断目标物是否具有横向危险性或横向潜在危险性;纵向危险评估通过纵向TTC算法评估上述横向危险目标物的纵向危险程度,综合判断前方目标物的横纵向危险性。 4.根据路面对无人车制动减速度的约束,设计无人车AEB分层控制策略。在上层决策控制器中,搭建基于有限状态机的三级制动策略,对不同危险程度的目标物输出对应的期望减速度;在下层跟踪控制器中,提出基于BP神经网络来整定PID三个控制参数的方法,对期望减速度进行精准跟踪。 5.通过Pre Scan-Carsim-Simulink联合仿真平台对本文的AEB控制策略进行仿真验证,并与传统基于固定触发宽度的单级制动AEB控制策略对比。仿真结果如下,在设计的不同附着系数路面和目标物不同角度切入自车前方的仿真场景,本文的AEB控制策略使最小安全距离均保持在合理的安全区间,且有相对较小的制动冲击度,制动舒适性更优。而传统AEB控制策略得到的最小安全距离均较为激进,易发生危险情况。在对期望减速度的跟踪控制上,本文的BP神经网络PID控制算法使跟踪误差率保持在3%之内,相比传统PID算法跟踪误差率降低22.49%。且多次试验表明,本文的路面附着系数估计算法可提高无人车AEB系统对路面的适应能力。

关键词：无人车 AEB控制策略路面附着系数估计前方危险状态评估分层控制

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基于双扩展卡尔曼滤波的汽车状态及路面附着系数估计算法研究

基于双扩展卡尔曼滤波的汽车状态及路面附着系数估计算法研究

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作者：胡丹吉林大学

学位级别：硕士

实时、准确地获取车辆行驶的关键状态与路面附着信息是实现现代主动安全控制系统的前提和必要条件。然而在实际环境中,目前仍无法用传感器精确且低成本地测得以上信息,给研究和商品化带来了困难。因此,本文提出了利用非线性滤波估计状... 详细信息

实时、准确地获取车辆行驶的关键状态与路面附着信息是实现现代主动安全控制系统的前提和必要条件。然而在实际环境中,目前仍无法用传感器精确且低成本地测得以上信息,给研究和商品化带来了困难。因此,本文提出了利用非线性滤波估计状态的方法来解决上述问题。此方法能够利用简单易测的传感器测量值估算难以测量的未知的车辆状态值,在有效利用已有车载传感器信息的同时,更加有利于各种信息之间在控制系统中的无缝连接。本文首先基于四自由度车辆模型,应用扩展卡尔曼滤波理论,通过传感器测量值估计车辆的纵/侧向车速、横摆角速度及车身侧倾角等状态,接着利用传感器测量值与状态估计值结合HSRI轮胎模型,通过扩展卡尔曼滤波实现了对路面峰值附着系数的估算。考虑到实际行驶环境中,路面附着情况不断变化对状态估计结果将产生影响,本文将路面附着系数的估算过程与估计车辆状态过程联系起来形成闭环反馈,从而实现附着系数与车辆状态的精确估算。为验证估算精度,文章将路面变化前后的附着系数和车辆状态估算值与成型商用软件CarSim仿真值比较,结果表明:估算值能够很好地与仿真值保持一致,此方法为实现汽车主动安全控制系统提供了重要基础。

关键词：汽车状态估计路面附着系数估计双扩展卡尔曼滤波

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基于电—液复合制动系统工作参数的路面附着系数估计方法研究

基于电—液复合制动系统工作参数的路面附着系数估计方法研究

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作者：韩伟江西理工大学

学位级别：硕士

准确获取轮胎的路面附着系数及其滑转状态是进行车辆动力学控制的关键,而集中驱动系统只能通过动力学或运动学模型进行间接后验估计,滞后估计参数降低了控制系统的效果,直接影响到车辆的动力学稳定性和行车安全。分布式电动汽车的每个... 详细信息

准确获取轮胎的路面附着系数及其滑转状态是进行车辆动力学控制的关键,而集中驱动系统只能通过动力学或运动学模型进行间接后验估计,滞后估计参数降低了控制系统的效果,直接影响到车辆的动力学稳定性和行车安全。分布式电动汽车的每个车轮均可独立驱动/制动,具有空间结构布局紧凑、传动效率高以及便于车辆动力学精确控制的显著优势,是未来电动汽车重要的研究方向。由于能方便测量分布式驱动车轮的电-液工作参数,从而能为车辆动力学控制提供实时准确的路面附着等重要信息,因此,本文以分布式电动汽车为研究对象,开展基于电-液复合制动系统工作参数的路面附着系数估计方法研究,主要内容如下:（1）电-液复合制动系统力矩优化分配控制策略研究。采用分层模块化的思想构建上层系统控制层与下层分配层,系统控制层的任务用于准确识别驾驶员制动意图与制动模式,通过滑模变结构控制与成熟的PID控制决策出期望的总制动力矩。下层分配层根据系统控制层决策出的制动力矩优化分配给各个车轮,综合车辆横摆稳定性需要,设计模糊PID控制器进行转向工况下的制动力矩优化分配。（2）基于电-液工作参数的轮胎纵、侧向力估计。基于实时准确测量获得的电-液复合制动系统的工作参数,建立轮胎纵向力的直接估算方程。同时,将获得的轮胎纵向力作为滤波算法的输入量,设计了一种基于衰减记忆无迹卡尔曼滤波的轮胎侧向力间接估计方法,引入一个指数衰减因子改善传统滤波由于模型不精确性而导致滤波误差较大的问题,从而提高轮胎侧向力估计精度。（3）基于斜率-最小二乘法的路面附着系数融合估计方法。利用准确估计获得的轮胎纵向力,采用基于斜率-最小二乘法进行路面附着系数融合估计。设计基于车辆转向行驶工况的轮胎纵、侧向力权重,从而建立统一的纵、侧向利用附着系数估计模型,基于侧向加速度偏差对估计结果进行修正,从而提高综合行驶工况下的路面附着系数估计精度。最后,基于多软件搭建联合仿真平台开展对比仿真试验,验证了不同路面不同制动工况下本文控制策略的有效性与估计方法的准确性。

关键词：分布式电动汽车复合制动轮胎力电-液工作参数路面附着系数估计

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