重型半挂车状态估计方法

摘要

本发明公开了一种能够估计包括牵引车及半挂车侧倾角、牵引车及半挂车质心侧偏角、牵引车及半挂车横摆角速度等重型半挂车运动重要状态参数，为重型半挂车电控系统提供准确的状态参数的系统和方法。该状态估计方法的步骤为：由车轮处的轮速传感器测出牵引车及半挂车各车轮轮速；由方向盘处的转角传感器测出方向盘转角；由牵引车及半挂车质心处的纵/侧向加速度传感器测出牵引车及半挂车的纵/侧向加速度；根据车轮轮速和纵向加速度计算车辆纵向车速；基于五自由度重型半挂车动力学模型的UKF状态估计器进行基于模型的时间更新和基于UKF算法的测量更新，得到状态真值；将重型半挂车状态真值输出给重型半挂车状态存储器，为下一时刻的状态估计做准备。

主权项

一种应用于重型半挂车状态估计方法，所述的重型半挂车状态估计方法步骤为：1)由车轮处的轮速传感器测出牵引车及半挂车各车轮轮速；2)由方向盘处的转角传感器测出方向盘转角；3)由牵引车及半挂车质心处的纵向加速度传感器测出牵引车及半挂车的纵向加速度；4)由牵引车及半挂车质心处的侧向加速度传感器测出牵引车及半挂车的侧向加速度；5)将所有传感器信息输入到传感器前置滤波模块中，对各传感器信息进行低通滤波与野点剔除；6)根据牵引车及半挂车车轮轮速和牵引车及半挂车车体纵向加速度计算车辆纵向车速；7)将车速信息、纵向加速度信息、方向盘转角信息传给基于模型的UKF状态估计器；8)UKF状态估计器将接收到的车速信息、纵向加速度信息、方向盘转角信息，以及由重型半挂车状态存储器输出的前一时刻车辆状态，输入给UKF状态估计器内嵌的五自由度重型半挂车动力学模型，计算出重型半挂车当前状态，即进行时间更新；9)将由动力学模型计算得到的状态参数传给UKF状态估计器中的UKF算法模块，根据与传感器测量的侧向加速度值比较，对动力学模型计算得到的车辆状态值进行修正，得到重型半挂车状态真值，即进行测量更新。10)将基于模型的UKF状态估计器得到的重型半挂车状态值输出给重型半挂车状态存储器，为下一时刻的状态估计做准备。