重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (3): 74-83.

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奇异值分解五阶容积卡尔曼滤波汽车状态估计

吴伟斌,黄靖凯,曾锦彬,李浩欣   

  1. 华南农业大学 工程学院,广州 51064
  • 发布日期:2024-04-22
  • 作者简介:吴伟斌,男,博士,教授,博士生导师,主要从事新能源汽车混合动力总成研究,Email:wuweibin@scau.edu.C

  • Published:2024-04-22

摘要: 针对三阶滤波对高维汽车非线性模型估计精度有限的问题,以电动汽车为研究对 象,提出了一种基于奇异值分解的五阶容积卡尔曼滤波(SVDFCKF)车辆状态估计器。首先基 于 Dugoff轮胎模型,构建高维非线性 7自由度车辆动力学模型。然后根据三阶球面径向容积 规则将 CKF拓展到五阶,使其具有五阶泰勒级数展开精度,同时利用奇异值分解代替传统 Chol esky分解,提高估计器的鲁棒性。最后利用 Carsim和 Matlab/Simulink联合仿真平台对 SVD FCKF进行验证,结果表明:改进的 SVDFCKF估计器能够有效提高电动汽车纵向速度、侧向速 度、质心侧偏角和四轮转速的估计精度和稳定性,多工况适应能力强,整体估计效果优于 CKF 估计器。研究结果为电动汽车主动安全研究提供了理论支撑,具有实际应用价值

关键词: 车辆动力学模型;状态估计;奇异值分解;五阶容积卡尔曼滤波

中图分类号: 

  • U461.