[发明专利]一种四轮独立驱动与转向的电动汽车状态与参数校正方法

摘要

本发明公开了一种四轮独立驱动与转向的电动汽车状态与参数校正方法，包括建立车辆动力学模型和Dugoff轮胎模型；对行驶状态变量、路面附着系数变量和汽车参数变量进行时间更新预测行驶状态、路面附着系数和汽车参数以及误差协方差；再进行量测更新校正行驶状态、路面附着系数和汽车参数并更新误差协方差。本发明所述的四轮独立驱动与转向的电动汽车状态与参数校正方法，在汽车状态校正的同时对不确定的汽车参数进行不断校正，对汽车行驶状态、路面附着系数和汽车参数同时进行校正，保证汽车状态与汽车参数校正的准确性。

主权项

1.一种四轮独立驱动与转向的电动汽车状态与参数校正方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立车辆动力学模型和Dugoff轮胎模型；获取上一时刻行驶状态变量、路面附着系数变量和汽车参数变量根据行驶状态、路面附着系数和汽车参数的误差协方差矩阵[P_s,k‑1,P_p,k‑1,P_a,k‑1]计算容积点[X_s,k‑1,X_p,k‑1,X_a,k‑1]：其中，A_si,k‑1,A_pi,k‑1,A_ai,k‑1分别为误差协方差矩阵[P_s,k‑1,P_p,k‑1,P_a,k‑1]的平方根，S_si,k‑1,S_pi,k‑1,S_ai,k‑1分别为误差协方差矩阵[P_s,k‑1,P_p,k‑1,P_a,k‑1]的的特征值，ξ_sj,ξ_pj,ξ_aj分别为行驶状态、路面附着系数和汽车参数的基本容积点；将各容积点[X_s,k‑1,X_p,k‑1,X_a,k‑1]通过系统状态转移模型函数f(.)计算新的容积点其中，U_k为控制输入变量；经过时间更新后的行驶状态、路面附着系数和汽车参数预测值为：其中，m,M,v分别为行驶状态、路面附着系数和汽车参数的采样点个数；经过时间更新后的行驶状态、路面附着系数和汽车参数的误差协方差预测值为：其中，Q_s,Q_p,Q_a分别为行驶状态、路面附着系数和汽车参数的过程噪声协方差矩阵；步骤2：根据时间更新后的行驶状态、路面附着系数和汽车参数的误差协方差预测值[P_s,k/k‑1,P_p,k/k‑1,P_a,k/k‑1]计算更新后容积点[X_sj,k/k‑1,X_pj,k/k‑1,X_aj,k/k‑1]：其中，A_si,k/k‑1,A_pi,k/k‑1,A_ai,k/k‑1分别为误差协方差矩阵[P_s,k/k‑1,P_p,k/k‑1,P_a,k/k‑1]的平方根，S_si,k‑1,S_pi,k‑1,S_ai,k‑1分别为误差协方差矩阵[P_s,k/k‑1,P_p,k/k‑1,P_a,k/k‑1]的的特征值，ξ_sj,ξ_pj,ξ_aj分别为行驶状态、路面附着系数和汽车参数的基本容积点；将各更新后容积点[X_sj,k/k‑1,X_pj,k/k‑1,X_aj,k/k‑1]通过量测模型函数h(.)计算新的更新后容积点[Z_sj,k/k‑1,Z_pj,k/k‑1,Z_aj,k/k‑1]:[Z_sj,k/k‑1,Z_pj,k/k‑1,Z_aj,k/k‑1]＝h([X_sj,k/k‑1,X_pj,k/k‑1,X_aj,k/k‑1],U_k)计算新的更新后容积点的平均值：计算新息方差：其中，R_s,R_p,R_a分别为行驶状态、路面附着系数和汽车参数的量测噪声协方差矩阵；计算互协方差：计算滤波增益：经过量测更新后的行驶状态、路面附着系数和汽车参数校正值为：经过量测更新后的行驶状态、路面附着系数和汽车参数的误差协方差为：