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《吉林大学》 2007年
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汽车非线性轮胎力的估计方法研究

苏海涛  
【摘要】: 汽车稳定性控制已经成为现代汽车安全研究的热点,而如何获得一些关键参数,如车身质心侧偏角、横摆角速度、轮胎实时受力与路面摩擦系数等,则直接关系到汽车稳定性控制系统性的性能。这些参数有些是可以测量的,然而有些参数却难以直接测量,随着估计理论的发展,人们普遍希望通过估计得到。 本文在上述背景下,以汽车行驶过程中的轮胎受力,特别是大幅度操纵条件下的非线性轮胎力的估计为研究课题,分别利用扩展卡尔曼滤波(EKF)和滑模观测器(SMO)两种估计方法对非线性轮胎力进行了估计。 首先基于统一指数轮胎模型,建立了八自由度的车辆动力学模型,。并对该模型进行了验证。其次基于简化的七自由度车辆动力学模型,分别利用扩展卡尔曼滤波和滑模观测器设计了轮胎力的估计算法,并在几种典型工况下进行了仿真研究以及两种算法的比较分析。最后利用车辆动力学仿真软件Carsim对两种估计算法进行了进一步验证,验证结果也表明了所用估计算法具有一定的实际意义。 本文的研究工作受2004年度教育部新世纪优秀人才支持计划“多目标鲁棒协调控制方法研究及在车辆稳定性控制中的应用”和吉林大学“985工程”汽车工程科技创新平台建设项目——汽车底盘主动安全综合控制技术资助。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U463.341

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李道飞;基于轮胎力最优分配的车辆动力学集成控制研究[D];上海交通大学;2008年
2 张永生;轿车稳定性控制系统的状态参数估算及控制算法研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王超;汽车轮胎/路面摩擦系数的估计方法研究[D];吉林大学;2008年
2 金姣姣;车辆分动器性能及其检测系统研究[D];浙江大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郭孔辉,丁海涛;轮胎附着极限下差动制动对汽车横摆力矩的影响[J];汽车工程;2002年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李冰;吴晓东;;差动制动对制动稳定性的影响[J];东北林业大学学报;2008年08期
2 罗虹;张立双;来飞;陈星;;采用横摆力矩优化分配方法的车辆稳定性控制系统[J];重庆大学学报;2010年10期
3 夏晶晶,陈南;基于ABS系统的汽车DYC液压回路的设计[J];机床与液压;2004年01期
4 岑达希;胡树根;王耘;宋小文;;基于LTR的汽车差动制动防侧翻动力学研究[J];机电工程;2011年05期
5 王庆年;张缓缓;靳立强;;四轮独立驱动电动车转向驱动的转矩协调控制[J];吉林大学学报(工学版);2007年05期
6 丁海涛;郭孔辉;陈虹;;汽车稳定性控制中横摆力矩决策的LQR方法[J];吉林大学学报(工学版);2010年03期
7 杨建森;郭孔辉;丁海涛;郝宝青;李飞;;基于模型预测控制的汽车底盘集成控制[J];吉林大学学报(工学版);2011年S2期
8 王国林;陆永华;;拖挂式房车差动制动稳定性[J];江苏大学学报(自然科学版);2006年02期
9 罗虹;张立双;来飞;;车辆直接横摆力矩控制方法研究[J];机械设计与制造;2010年02期
10 李礼夫;徐凌凡;;基于前后轮制动力分配的车辆横摆力矩调节方法研究[J];机械与电子;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李强;刘志远;麻亮;;基于T-S模糊模型的车辆横摆稳定控制器设计[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田杰;汽车线控转向系统动力学分析与控制方法研究[D];江苏大学;2011年
2 秦文虎;基于多维轮力测量的车辆ABS评价系统研究与工程实现[D];东南大学;2005年
3 侯光钰;车辆防抱死制动系统的控制技术研究[D];东南大学;2005年
4 刘巍;轻型汽车转向稳定性控制算法及硬件在环试验台研究[D];吉林大学;2007年
5 郭建华;双轴汽车电子稳定性协调控制系统研究[D];吉林大学;2008年
6 韦超毅;拖挂式房车列车操纵稳定性研究[D];江苏大学;2008年
7 初长宝;汽车底盘系统分层式协调控制研究[D];合肥工业大学;2008年
8 吕济明;双离合器自动变速器坡道起步控制仿真研究[D];吉林大学;2008年
9 付皓;汽车电子稳定性系统质心侧偏角估计与控制策略研究[D];吉林大学;2008年
10 赵伟;汽车动力学稳定性横摆力矩和主动转向联合控制策略的仿真研究[D];长安大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶锦权;汽车侧向稳定性控制系统设计与半实物仿真研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 柴卫红;汽车底盘主动安全集成控制技术研究[D];长春工业大学;2010年
3 王媛媛;ESP系统的制动力分配控制策略优化[D];吉林大学;2011年
4 徐明法;基于最优滑模控制理论的车辆稳定性控制策略研究[D];吉林大学;2011年
5 汪小玲;基于安全机制的车辆货物约束系统启停过程的力学特性分析[D];武汉理工大学;2011年
6 张照柏;汽车ESP控制策略研究[D];长安大学;2011年
7 杨涛;汽车横向稳定性控制研究[D];长安大学;2011年
8 张大伟;车用防抱死制动系统控制器的设计与实现[D];沈阳航空航天大学;2012年
9 刘巍;驱动工况汽车稳定性控制算法研究[D];吉林大学;2004年
10 罗俊;汽车稳定性控制策略研究与仿真[D];武汉科技大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王其东;四轮驱动车辆牵引效率的计算与试验研究[J];安徽工学院学报;1995年01期
2 李松龄;裴玉龙;雷同飞;;基于神经网络系统的附着系数计算模型[J];东北林业大学学报;2008年02期
3 连晋毅 ,孙大刚 ,史清录;工程车辆传动系统的热平衡计算[J];工程机械;2002年02期
4 霍晓强 ,马彪 ,刘华琳;综合传动装置箱体的热负荷特性研究[J];工程机械;2005年02期
5 贾豫东,宋健,孙群;用于电子稳定程序的汽车模型和控制策略[J];公路交通科技;2004年05期
6 胡爱军;施国标;林逸;;汽车行驶状态参数的估计[J];公路交通科技;2008年10期
7 耿聪;堀洋一;青木良文;;电动汽车稳定性控制中的车体侧偏角观测器研究[J];河北工业大学学报;2007年01期
8 宗长富;胡丹;杨肖;潘钊;徐颖;;基于扩展Kalman滤波的汽车行驶状态估计[J];吉林大学学报(工学版);2009年01期
9 夏定权,易建军,胡于进;军用特种越野车多级分动与动力控制CAD/CAE系统研究[J];计算机辅助工程;2001年02期
10 余卓平;高晓杰;;车辆行驶过程中的状态估计问题综述[J];机械工程学报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 郭洪艳;陈虹;柳致海;;基于EKF的汽车轮胎力估计研究[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘巍;轻型汽车转向稳定性控制算法及硬件在环试验台研究[D];吉林大学;2007年
2 郭建华;双轴汽车电子稳定性协调控制系统研究[D];吉林大学;2008年
3 付皓;汽车电子稳定性系统质心侧偏角估计与控制策略研究[D];吉林大学;2008年
4 徐颖;基于信息融合技术的线控汽车状态和路面参数的仿真估算与实验研究[D];吉林大学;2009年
5 玄圣夷;面向主动安全的汽车底盘行驶稳定性控制策略研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李至睿;含油轴承摩擦学性能研究[D];浙江大学;2004年
2 陈箭;ABS&TCS控制系统的控制算法研究与仿真分析[D];吉林大学;2005年
3 符浩翔;汽车悬架与四轮转向系统的综合控制研究[D];重庆大学;2005年
4 刘振宇;高速主轴用滚动轴承性能分析与试验研究[D];北京工业大学;2006年
5 王凯;空气消扭悬架仿真与实验研究[D];吉林大学;2007年
6 王英麟;基于CarSim与UniTire的爆胎汽车动力学响应研究[D];吉林大学;2007年
7 李洪伟;汽车悬架运动学特性的仿真与试验研究[D];吉林大学;2007年
8 罗明贵;基于滑移率控制的汽车横向稳定性控制算法研究[D];吉林大学;2007年
9 李志魁;基于CarSim的整车动力学建模与操纵稳定性仿真分析[D];吉林大学;2007年
10 刘涛;两种驾驶员方向控制模型的比较与研究[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李刚;宗长富;陈国迎;洪伟;何磊;;线控四轮独立驱动轮毂电机电动车集成控制[J];吉林大学学报(工学版);2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 褚端峰;客车行驶稳定性控制的关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
2 欧阳;轿车稳定性控制系统轮缸压力控制和估算算法研究[D];吉林大学;2011年
3 杨立平;舵桨联控式水下机器人容错控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 冀杰;基于自动驾驶系统的车辆纵横向运动综合控制研究[D];重庆大学;2010年
5 赵树恩;基于多模型智能递阶控制的车辆底盘集成控制研究[D];重庆大学;2010年
6 秦炜华;基于多体模型的汽车底盘集成控制[D];合肥工业大学;2010年
7 杨建森;面向主动安全的汽车底盘集成控制策略研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王强;基于横摆力矩和变滑转率联合控制的电子差速控制系统研究[D];浙江大学;2011年
2 岑达希;基于主动转向与差动制动的汽车防侧翻控制研究[D];浙江大学;2011年
3 马国宸;基于分层式结构汽车底盘系统集成控制研究[D];浙江大学;2011年
4 徐明法;基于最优滑模控制理论的车辆稳定性控制策略研究[D];吉林大学;2011年
5 梁赫奇;基于模型预测控制的底盘分层集成控制算法研究[D];吉林大学;2011年
6 刘冲;基于无线传感网络的道路交通监测系统的研究[D];华中科技大学;2011年
7 张微微;驾驶模拟器方向盘实时力感模拟的研究[D];浙江大学;2012年
8 周贤勇;基于总线的汽车底盘电控单元及系统集成技术[D];浙江工业大学;2012年
9 黄源;线控制动系统制动力分配策略研究[D];湖南大学;2011年
10 洪兢;面向操纵稳定性的汽车扭矩主动分配差速技术研究[D];华南理工大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施大发;王辉;张华;;永磁同步电机无传感器控制研究[J];电力电子技术;2010年09期
2 张为;余贵珍;王健;丁能根;;基于虚拟传感器的轮胎力和车辆状态变量估算[J];北京工业大学学报;2011年08期
3 孟传伟,陈辉堂,王月娟;基于Backstepping的机器人鲁棒控制律设计[J];同济大学学报(自然科学版);2000年04期
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5 万衡;陈庆安;张开飞;周俊忠;金峰;;永磁同步电动机无位置传感器数字控制系统的设计[J];电气自动化;2009年06期
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10 曾智波;周腊吾;黄守道;陈国富;;改进型滑模观测器在低速永磁电机中的研究[J];电力电子技术;2010年07期
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1 赵海艳;陈虹;苏海涛;丁海涛;郭洪艳;;基于滑模观测器的汽车轮胎力估计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 裴军;施浒立;胡正群;;轨道机动时扩展卡尔曼滤波模型修正[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
3 张娴;程月华;姜斌;;基于滑模观测器和变结构控制的小卫星姿态控制系统设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 刘英;邓杰生;;复杂网络的有限时间同步[A];第五届全国复杂网络学术会议论文(摘要)汇集[C];2009年
5 孙清;张陵;张爱社;伍晓红;;基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的结构动态物理参数识别[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
6 张珂磬;黄敬雄;谢维信;康莉;;基于蚁群算法的目标量测数据关联[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
7 衣垄讳;李训诰;车永刚;;EKF算法在被动目标运动分析中的应用[A];2009年浙苏黑鲁津四省一市声学学术会议论文集[C];2009年
8 陈万米;张冰;;小型足球机器人系统中球的运动位置预测[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
9 刘京津;姜斌;;基于滑模观测器的故障诊断技术在飞控系统中的应用[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
10 张柯;李文然;;一种新的传感器故障诊断设计方法[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
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1 特约通讯员 陈永富;走进高速铁路试验场[N];中国铁道建筑报;2001年
2 姚福泰;空气悬架系统为什么在国内“悬空”[N];中国汽车报;2004年
3 通讯员 蒋晓强;国内首组高速铁路钢轨伸缩调节器诞生[N];人民铁道;2008年
4 郝庆丰;牛刀小试[N];中国消费者报;2004年
5 冯波;浅谈缓粘结预应力工艺[N];中华建筑报;2003年
6 记者 鲁松;淮南矿业集团一建井技术专利获国家授权[N];淮南日报;2009年
7 记者 夏元;让提速火车车厢“抓”得更紧[N];重庆日报;2009年
8 王龙;谋求战略扩张[N];中国计算机报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于金泳;基于滑模观测器的故障重构方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 龚享铱;利用频率变化率和波达角变化率单站无源定位与跟踪的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 李洁;高性能变频调速系统若干关键技术问题研究[D];西安理工大学;2006年
4 刘家曦;无传感器内嵌式永磁同步电机转子磁极位置检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 辛凯;开关磁阻电机滑模观测器间接位置检测的研究[D];华中科技大学;2007年
6 苏健勇;基于磁链观测器的永磁同步电动机无传感器控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 栾家辉;故障重构技术在卫星姿控系统故障诊断中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 冯志全;运动人手的三维跟踪方法研究[D];山东大学;2006年
9 陈白帆;动态环境下移动机器人同时定位与建图研究[D];中南大学;2009年
10 孙小点;生物网络的结构辨识与参数估计[D];复旦大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏海涛;汽车非线性轮胎力的估计方法研究[D];吉林大学;2007年
2 郝子阳;无刷直流电机的无位置传感器的直接转矩控制[D];山东科技大学;2007年
3 鞠旋;自适应滑模观测器的研究与应用[D];江南大学;2011年
4 王哲修;基于滑模观测器的交流伺服控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
5 熊小娟;永磁交流伺服系统的无位置传感器控制研究[D];南京理工大学;2012年
6 丁旭东;基于滑模观测器的非线性系统故障诊断与故障重构问题研究[D];华东理工大学;2012年
7 韩杰;基于滑模观测器的PMSM矢量控制系统研究与设计[D];东北大学;2009年
8 邵瑞;基于滑模观测器的环形倒立摆控制系统的设计与实现[D];湖南工业大学;2011年
9 李洪伟;汽车悬架运动学特性的仿真与试验研究[D];吉林大学;2007年
10 张洪琪;微型客车纵向冲击振动建模、仿真及优化分析[D];吉林大学;2012年
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