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[發明專利]汽車橫向動力學的子空間辨識方法在審

專利信息
申請號: 201610022464.1 申請日: 2016-01-14
公開(公告)號: CN105678000A 公開(公告)日: 2016-06-15
發明(設計)人: 管西強;巴騰躍;楊維妙;馮鵬鵬 申請(專利權)人: 上海交通大學
主分類號: G06F17/50 分類號: G06F17/50
代理公司: 上海交達專利事務所 31201 代理人: 王毓理;王錫麟
地址: 200240 *** 國省代碼: 上海;31
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 汽車 橫向 動力學 空間 辨識 方法
【權利要求書】:

1.一種基于子空間辨識的汽車橫向動力學建模方法,其特征在于,將輪胎的非線性車輛 動力學模型在當前工況點xt和ut處通過一階Taylor展開進行線性化,構建得到增量形式的非線 性汽車橫向動力學模型結構,并通過遞推閉環子空間辨識方法得到模型結構的車輛系統矩陣的 最優估計。

2.根據權利要求1所述的基于子空間辨識的汽車橫向動力學建模方法,其特征是,所述 的增量形式的非線性汽車橫向動力學模型結構為:

其中:系統狀態變量x包含了汽車的橫向速度Vy,橫 擺角速度γ、前軸側向力Fyf以及后軸側向力Fyr,即:x=[VyγFyfFyr]T;輸入信號 u=δf,δf為前輪轉角,測量信號y=[γay]T,γ為橫擺角速度,ay為側向加速度。

3.根據權利要求1所述的基于子空間辨識的汽車橫向動力學建模方法,其特征是,所述 的增量形式的非線性汽車橫向動力學模型結構的狀態變量、輸入信號和測量信號都是以當前t 時刻工況點為參考的增量形式,其離散形式的狀態方程為:

其中:At=I+ΔT·F, Bt=ΔT·G且Ct=H,ΔT為采樣時間。

4.根據權利要求1所述的基于子空間辨識的汽車橫向動力學建模方法,其特征是,所述 的遞推閉環子空間辨識方法,具體包括以下步驟:

步驟一:估計Markov參數(m1,...,mp):利用遞推最小二乘(RLS)自適應濾波器對方程 y(k)=Θkzp(k)+e(k)進行線性回歸,得到包含Markov參數的車輛系數矩陣Θk,基于車輛系 數矩陣Θk可以構造出系統的Markov矩陣其中:

zp(k)=[zT(k-p)zT(k-p+1)…zT(k-1)]T,z(t)=ΔuT(t)yT(t)T]]>

車輛系數矩陣Θk=Δmpmp-1...m1,]]>

步驟二:更新車輛系統的廣義能觀矩陣利用近似子空間投影技術(PAST),的列空 間可以通過列空間的相似變換得到,將輸入到準則函數式 J(W(k))=Σj=1kλ2t-j||x(j)-W(k)h(j)||2]]>中,通過最小化準則函數則得到廣義能觀矩陣的 估計;

步驟三:更新增量形式的非線性汽車橫向動力學模型結構中的車輛系統矩陣:根據廣義能 觀矩陣的定義,按照式可以直接計算出然后,利用RLS自適應濾波器 對方程x(k)=ABKx(k-1)u(k-1)e(k-1)]]>進行線性回歸處理,得到車輛系統矩陣A、B、K的最優 估計。

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