[发明专利]一种面向云控智能底盘的车辆非线性状态融合估计方法

权利要求书

1.一种面向云控智能底盘的车辆非线性状态融合估计方法，其特征在于，步骤如下：

1)建立包含质心纵向、侧向、横摆及侧倾运动的车辆四自由度运动微分方程；

2)根据所述车辆四自由度运动微分方程建立车辆非线性状态方程和观测方程；

3)将所述车辆非线性状态方程和观测方程进行近似线性化处理得到关于车辆状态参数的状态方程和观测方程；

4)将所述线性化后的运动状态参数迭代至局部强跟踪滤波器，获得车辆非线性状态的局部无偏估计值，并将得到的局部无偏估计值进行线性组合最优融合，得到车辆非线性状态融合估计值，从而实现对车辆底盘子系统的闭环控制。

2.根据权利要求1所述的面向云控智能底盘的车辆非线性状态融合估计方法，其特征在于，所述步骤1)中的运动微分方程为：

式中，m为整车质量，u为纵向速度，v为侧向速度，φ、r分别为侧倾、横摆角速度；h₀为质心到侧倾轴距离；h_r为侧倾中心高度；h_rf、h_rr分别为前后轴到侧倾轴距离；ε为侧倾轴与纵轴之间的夹角；δ为前轮转角；I_b,x为绕X轴转动惯量，I_b,z为绕Z轴转动惯量，I_b,xz为绕X、Z轴的惯量积；t_f为前轮距，t_r为后轮距；k_f为前轮胎侧偏刚度，k_r为后轮胎侧偏刚度；a为质心至前轴距离，b为质心至后轴距离；c_f为前悬架侧倾角阻尼，c_r为后悬架侧倾角阻尼；F_y1为左前轮侧向力，F_y2为右前轮侧向力，F_y3为左后轮侧向力，F_y4为右后轮侧向力；F_x1为左前轮纵向力，F_x2为右前轮纵向力，F_x3为左后轮纵向力，F_x4为右后轮纵向力。

3.根据权利要求1所述的面向云控智能底盘的车辆非线性状态融合估计方法，其特征在于，所述步骤2)中的车辆非线性状态方程和观测方程为：

式中，状态变量x(k)＝[u,v,r,p,φ]^T，观测矢量y(k)＝[z_y1,z_y2,…,z_yn]^T，二者与传感器的种类及其数量有关，输入变量u(k)＝[δ]，w(k)、η_i(k)分别为过程噪声和测量噪声，两者为相互独立、均值为零的高斯白噪声。

4.根据权利要求1所述的面向云控智能底盘的车辆非线性状态融合估计方法，其特征在于，所述步骤3)中的车辆状态参数的状态方程为：

F_x(k)为非线性函数f(x(k),u(k),k)对状态x(k)的一阶偏导，计算公式如下：

5.根据权利要求1所述的面向云控智能底盘的车辆非线性状态融合估计方法，其特征在于，所述步骤3)中的车辆状态参数的观测方程为：

H_xix(k)为非线性函数h_i(x(k),k)对状态x(k)的一阶偏导，计算公式如下：