吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (4): 901-906.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201404001

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基于线性估计模型的电动汽车质心侧偏角估计

武冬梅, 丁海涛, 郭孔辉   

  1. 吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室, 长春130022
  • 收稿日期:2013-06-26 出版日期:2014-07-01 发布日期:2014-07-01
  • 通讯作者: 丁海涛(1974-), 男, 教授.研究方向:汽车动力学仿真与控制.E-mail:ding_hai_tao@126.com
  • 作者简介:武冬梅(1986-), 女, 博士研究生.研究方向:汽车动力学仿真与控制.E-mail:dongmei420504@163.com
  • 基金资助:
    “863”国家高技术研究发展计划项目(2012AA110904, 2011AA11A221); “973”国家重点基础研究发展计划项目(2011CB711205); 

Sideslip angle estimation based on linear estimation model for electric vehicle

WU Dong-mei, DING Hai-tao, GUO Kong-hui   

  1. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2013-06-26 Online:2014-07-01 Published:2014-07-01

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摘要： 质心侧偏角估计是车辆稳定性控制系统中的关键技术和难点, 针对电动汽车, 本文充分利用车轮上的驱动力矩和制动力矩信息, 计算出了轮胎上的纵向力。并将轮胎侧向力用纵向力和侧偏角表示或进行局部线性化。这样可以将二自由度车辆模型简化为以侧向速度为状态的线性估计模型, 用于电动汽车质心侧偏角的估计。仿真结果表明:基于线性估计模型的质心侧偏角估计器的估计精度较高, 对路面摩擦因数的依赖程度小, 并且计算简单, 可以应用于车辆的稳定性控制系统中。

关键词: 车辆工程, 质心侧偏角估计, 线性估计模型, 稳定性控制, 卡尔曼滤波

Abstract: Sideslip angle estimation is the key technique of vehicle stability control system. For electric vehicle, the information of driving torque and braking torque on wheels can be fully utilized to calculate the longitudinal force on the tire. If the longitudinal slip of the tire is large enough, the lateral force on the tire can be expressed with the longitudinal force on the tire and the tire slip angle. If the longitudinal slip of the tire is small, the nonlinear tire model is locally linearized. In such way, the two degrees of freedom vehicle model can be simplified to a linear model, whose state variable is the vehicle lateral speed and can be used to estimate the sideslip angle of the vehicle. Simulation results show that the estimation accuracy of the sideslip angle with the linear estimation model is high enough, and its dependence on the road surface friction coefficient is small. In addition, the calculation is simple due to the linearity of the model. The estimation method can be applied to the vehicle stability control system.

Key words: vehicle engineering, sideslip angle estimation, linear estimation model, stability control, Kalman filter

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