汽车质心侧偏角融合估计方法

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［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｂａｓｅｄｏｎｂｏｔｈｋｉｎｅｍａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｏｖｅｌｓｉｄｅｓｌｉｐａｎｇｌｅｆｕｓｉｏｎｅｓｔｉｍａｔｏｒ
ｍａｎｆｊｌｔｅｒ
ＤＩＭ）估计质心侧偏角ｊ，另一类则利用车辆轴距和
日Ｊ舌ｌ
前轮转角等运动几何关系估计质心侧偏角，称之运动几何法（ｍｏｔｉｏｎｇｅｏｍｅｔｙｒｍｅｔｈｏｄ，ＭＧＭ）。运动学
（ＳＡＦＥ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＩｎＳＡＦＥ，ｅａｃｈｏｆｔｈｒｅｅｌｏｃａｌＫａｌｍａｎｉｆｌｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｅｌｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｅｓｔｉ —
ＧａｏＢｏｌｉｎ，ＣｈｅｎＨｕｉ，ＣｈｅｎＷｅｉ ’ ＆ＸｕＦａｎ’ ＇
１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳｔｕｄｉｅｓ，ＴｏｎｇｉｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８０４；２．ＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８０４
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｈｉｃｌｅｓｉｄｅｓｌｉｐａｎｇｌｅ；ｋｉｎｅｍａｔｉｃｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ｆｕｓｉｏｎｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；Ｋａｌ－
示，相比于单一估计方法，融合估计器有更高的估计精度和对传感器信号偏差的鲁棒性。
关键词：质心侧偏角；运动学估计法；动力学估计法；融合估计；卡尔曼滤波器
ＦｕｓｉｏｎＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆＶｅｈｉｃｌｅＳｉｄｅｓｌｉｐＡｎｇｌｅ
ａｎｇｌｅａｔｍａｓｓｃｅｎｔｅｒｉｓｉｎｆａｌｌｙｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｒｅａｌｖｅｈｉｃｌｅｔｅｓｔｓｈｏｗｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ
［摘要］基于质心侧偏角的运动学与动力学估计方法，提出了一种新的质心侧偏角融合估计器。它有３个基于不同估计模型的卡尔曼子滤波器，分别独立估计横向车速，并作为初步估计结果送入主滤波器，主滤波器根据信
息融合规则，对这些初步估计结果进行融合，得到全局融合估计结果，最后用它算出质心侧偏角。实车试验结果显
ｍａｔｅｓｔｈｅｌａｔｅｒａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｂｙｔｈｅｉｒｏｗｎａｓｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｅｓｔｉｍａｔｅｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅｎｓｅｎｔｔｏｔｈｅｍａｓｔｅｒｉｌｆｔｅｒａｎｄａｒｅｆｕｓｅｄ
ｓｃｈｅｍｅ，ＳＡＦＥｈａｓｈｉｇｈｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｔｏｓｅｎｓｏｒｓｉｇｎａｌｅｒｒｏｒ．
汽
车ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工
程
２０１３年（第３５卷）第８期
ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３１３５
汽车质心侧偏角融合估计方法木
高博麟，陈慧，陈威，徐帆
（１．同济大学汽车学院，上海２０１８０４；２．同济大学新能源汽车工程中心，上海２０１８０４）
ｔｈｅｒｅｔｏｇｅｔａｇｌｏｂａｌｅｓｔｉｍａｔｅｏｆｌａｔｅｒａｌｖｅｌｏｃｉｔｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｕｌｅｓｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎ，ａｎｄｂｙｗｈｉｃｈｔｈｅｓｉｄｅｓｌｉｐ