[发明专利]一种基于观测器信息迭代的车辆状态融合估计方法

摘要

本发明提供一种基于观测器信息迭代的车辆状态融合估计方法，包括：车辆模型建立；基于信息融合滤波算法的车辆状态估计；基于岭估计法的车辆状态估计；车辆状态加权迭代融合估计；车辆状态估计方法仿真和实验验证。本方法基于三自由度车辆动力学模型设计了车辆状态信息融合滤波估计算法；同时，根据四轮轮速耦合关系，考虑到数据扰动和病态矩阵现象的影响，设计了车辆状态的岭估计算法。为进一步提高估计系统的可靠性，提出了动力学模型观测器与运动学模型观测器补偿与迭代的估计方式，设计了模糊控制器，根据实时的质心侧偏角和滑移率的伪量测值，判断信息融合滤波估计器和岭估计器估计结果所占权重，利用闭环估计系统的迭代与融合提高估计性能。

主权项

1.一种基于观测器信息迭代的车辆状态融合估计方法，其特征在于，包括如下步骤：车辆模型建立：包括建立三自由度车辆动力学模型、轮胎模型以及车辆运动学模型；基于信息融合滤波算法的车辆状态估计：根据所述三自由度车辆动力学模型，建立车辆系统的离散时间随机动态系统方程，基于所述离散时间随机动态系统方程设计最优序贯融合滤波算法进行纵向车速、侧向车速以及横摆角速度估计；基于岭估计法的车辆状态估计：根据车辆四轮轮速的耦合关系，建立轮速耦合系统的观测方程，利用岭估计法来抑制病态矩阵对估计的影响，即设计一种改进的最小二乘算法，通过对病态矩阵的特征值增添一个自适应增量，然后利用含遗忘因子的递推最小二乘算法进行车辆状态估计，从而得到另外一种纵向车速、侧向车速以及横摆角速度的估计值；车辆状态加权迭代融合估计：基于动力学模型和运动学模型所得的估计量视为伪量测值，通过多模型观测器信息之间的迭代与加权融合的方式提高车辆状态估计精度与可靠性；车辆状态估计方法仿真和实验验证。