一种基于滑模观测器的车辆非转向左后轮线速度估计方法
【专利摘要】本发明提出了一种基于滑模观测器的车辆非转向左后轮线速度估计方法，适用于前轮为转向轮、后轮为非转向轮的四轮汽车左后轮线速度估计。本方法首先对非转向左后轮建立车轮动力学模型，然后基于此模型设计了左后轮线速度滑模观测器，再根据稳定性原理确定滑模观测器的各增益，接着对设计好的左后轮线速度滑模观测器进行离散化处理，最后通过滑模观测器的估计递推实现了对车辆非转向左后轮线速度的准确估计，具有抗干扰能力强、精度高、成本低以及实时性强的特点。
【专利说明】一种基于滑模观测器的车辆非转向左后轮线速度估计方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于滑模观测器的车辆非转向左后轮线速度估计方法，其目的在于通过所建立的滑模观测器，实现对非转向左后轮线速度的准确、可靠估计，所估计出的非转向左后轮线速度可应用于汽车相关领域，包括车辆的组合定位与导航，汽车主动安全系统等。
【背景技术】
[0002]近年来,随着制动防抱死系统ABS (Ant1-lockBrakingSystem)、车身电子稳定系统ESP(ElectronicStabilityProgram)、车载自动诊断系统(On-BoardDiagnostics)在量产车辆上的普及，车辆的轮速可以通过控制器局域网络(ControllerAreaNetwork)总线从这些系统中读取。除此之外，轮速数据还可以通过安装在轮毂上的轮速传感器测量，无论是哪种获取方式，都存在着所含噪声较大，精度较低的缺点。非转向轮的轮速信号通常用来估计车辆的纵向车速，若所获取的车辆纵向速度信息准确、可靠，则能够用于车辆组合导航和主动安全等相关领域，提高车辆的行驶安全性和稳定性，这就要求所获取的非转向轮轮速信号准确、可靠，才能保证所估计的车辆纵向车速的准确性。
[0003]在车辆的组合定位导航方面，基于多传感器融合的车辆组合定位技术是通过车速等车辆运动信息对于车辆位置进行推算，从而在GPS失效时获取较为准确的定位信息，纵向速度是其中一个关键的车辆运动信息参数，对其进行准确的测量或估计是推算出准确的定位信息的重要保证。在汽车主动安全系统方面，车辆纵向速度作为制动防抱死系统ABS (Ant1-lock BrakingSystem),驱动防滑系统 ASR(AccelerationSlipRegulation)和牵引力控制系统TCS(TractionControlSystem)等纵向主动安全系统中的一个关键性控制参数，其精度直接影响到它们的控制效果，是车辆主动安全系统的重要参考信息。
[0004]因此，这些汽车相关领域的应用都要求对车辆纵向速度的实时、精确、低成本的测量或估计，但由于非转向轮轮速信号本身含较大误差，导致所推算出来的车辆纵向速度往往精度较低，难以满足车辆组合定位和主动安全控制的相关领域的应用需求，如何对非转向轮轮速信号进行处理，获取准确的非转向轮轮速信息成为了问题的关键。
[0005]国外关于轮速信号处理已有较成熟的方法，但是在国外产品中通常将轮速处理的软硬件制成专用芯片加以保护，对于其原理和实现方法，国内知之甚少。国内处理轮速的信号方法大多存在可靠性差，轮速识别的门槛值过高的缺点，所获取的非转向轮信息存在着精度较低的不足，从而导致根据非转向轮信息估计出的纵向车速信息精度不高，针对于此，结合车辆相关领域的需求，本发明将以左后轮为例，提供一种基于滑模观测器的高精度、低成本、实时性强的车辆非转向轮轮速估计方法。
【发明内容】
[0006]本发明提出了一种基于滑模观测器的车辆非转向左后轮线速度估计方法，适用于汽车相关领域中对前轮转向车辆的非转向左后轮线速度估计，具有高精度、低成本、实时性强的特点。
[0007]本发明为实现上述目的，采用如下的技术方案:
[0008]本发明提出了一种基于滑模观测器的车辆非转向左后轮线速度估计方法，适用于汽车相关领域中对前轮转向车辆的非转向左后轮线速度估计，其特征在于包含如下步骤:
[0009]1)建立非转向左后轮线速度滑模观测器
[0010]当车辆加速或匀速运行时，对于左后轮，采用车轮动力学模型，该模型的状态空间方程为:
【权利要求】
1.一种基于滑模观测器的车辆非转向左后轮线速度估计方法，其特征在于:具体步骤如下:1)建立非转向左后轮线速度滑模观测器当车辆加速或匀速运行时，对于左后轮，采用车轮动力学模型，该模型的状态空间方程为:
【文档编号】B60W40/105GK103661398SQ201310721803
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】李旭, 陈伟, 宋翔, 徐启敏 申请人:东南大学