3  整车动力学建模 18

3。1  二自由度建模 19

3。2  三自由度建模 21

3。3  本章小结 22

4  车辆行驶状态的软测量估计 23

4。1  卡尔曼滤波简介 23

4。1。1  滤波基础知识 23

4。1。2  Kalman滤波的背景 23

4。2  软测量状态仿真验证 24

4。2。1  EKF滤波验证 24

4。2。2  经典Kalman滤波验证 28

4。3  本章小结 36

5  总结与展望 37

5。1  研究总结 37

5。2  不足与展望 38

结  论 39

致  谢 40

参 考 文 献 41

附录A 43

附录B 46

1  引言

对于汽车的研究我们要能准确获得汽车行驶状态。然而，由于技术，噪声还有成本等问题，很多汽车状态参数不能直接、便捷、有效的量测出，这给汽车安全控制带来很大困难。软测量技术也被命名为软仪表技术（Technique of Soft-Sensing）,它的基本思想，即把生产工艺理。论知识与自控原理相互融合，那些难以直接测得、暂时无法测得的重要变量（亦可称之为主。导变量），通过运用计算机技术，从而选取另一些易于测量的量即二。次变量（亦可称之为辅。助变量），进而构建某种数学关系来估计和推断[1]。这类利用软件来代替硬件（传感器）功能的方法以其能够连续给出主导变量信息，又有着迅速的响应，更由于低投资、易于保养和维护等等优势，软测量技术突出的优点和巨大的工业应用价值不言而喻[1]。它的通用实现性能以及成本方面有着无可替代的优势。论文网

1。1  课题背景

车辆的操纵稳。定性能一方面既能影响到车辆驾驶的便捷度，同时又决定了高速行进中的汽车能够安全地行驶的重要性能之一。因此，获取车辆行驶状态参数对于增加汽车稳定性意义匪浅。而对其状态进行准确估计得出状态参数是一个有效途径。尽管大部分状态参数均可通过传感器来直接测量，但这离不开价格昂贵的特殊试验。设备，而且装配复杂，对于量产车不适用，从生产应用以及成本节约方面看，应当根据量产型车上装配的传感器，以软测量技术准确运算得到其他需用但无法直接测得的状态量。所谓软测量就是以计算机软件代替硬件传感器，对于一些难以直接测量或暂时不能测量的重要变量采用间接测量的方法[2]。一般汽车状态参数通过车载传感器测量获得，例如陀。螺仪、。加。速度。计、车轮。转速。传感器等。实际上，部分状态参数如质心侧偏角和横摆角速度都很难以一个合理的成本来直接测量[3]。为此，如果利用那些较易直接测量的辅助变量如车速、方向盘转角等等去估计某些难以测量或者不可直接测量的变量，这种基于卡尔曼滤波器的软测量技术，有效减少了一些高成本传感器，从而可以极大地减少其控制所需成本，所以它具有较高的实用价值和广泛应用前景。