基于自适应扩展卡尔曼滤波的分布式驱动电动汽车状态估计

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成果类型：

期刊论文

论文标题(英文)：

State Estimation of Distributed Drive Electric Vehicle Based on Adaptive Extended Kalman Filter

作者：

张志勇;张淑芝;黄彩霞;张刘铸;李博浩

通讯作者：

Zhang, Z.

作者机构：

工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室, 工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室, 长沙, 410114

长沙理工大学汽车与机械工程学院, 长沙, 410114

湖南大学机械与运载工程学院, 长沙, 410082

[张志勇] Key Laboratory of Lightweight and Reliability Technology for Engineering Vehicle, Changsha, 410114, China<&wdkj&>College of Automobile and Mechanical Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, 410114, China

[张淑芝; 张刘铸; 李博浩] College of Automobile and Mechanical Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, 410114, China

通讯机构：

Key Laboratory of Lightweight and Reliability Technology for Engineering Vehicle, Changsha, China

语种：

中文

关键词：

电动汽车;状态估计;扩展卡尔曼滤波;分布式驱动;自适应控制

关键词(英文)：

Covariance matrix;Electric vehicles;Extended Kalman filters;State estimation;Uncertainty analysis;Adaptive Control;Adaptive extended Kalman filtering;Adaptive extended Kalman filters;Adaptive parameters;Kalman filtering algorithms;Longitudinal velocity;Statistical characteristics;Vehicle state estimations;Adaptive filtering

期刊：

机械工程学报

ISSN：

0577-6686

年：

2019

卷：

期：

页码：

156-165

DOI：

10.3901/JME.2019.06.156

基金类别：

51675057:国家自然科学基金 15B008:湖南省教育厅资助项目 16C0906:湖南省教育厅资助项目

机构署名：

本校为其他机构

院系归属：

汽车与机械工程学院

摘要：

纵向车速和质心侧偏角是车辆主动安全控制系统的关键参考状态信号,通常采用卡尔曼滤波算法估计.当系统噪声和测量噪声的统计特性存在不确定性时,不仅估计精度会降低,甚至导致估计器发散.结合分布式驱动电动汽车4个车轮转矩和转速可直接测量的特点,提出一种车辆状态自适应扩展卡尔曼滤波估计方法.基于量纲一化新息平方实现车辆状态估计有效性检测,提出滑动窗口长度自适应调整规则;根据新息统计特性提出卡尔曼滤波增益和状态估计误差协方差矩阵的自适应调整策略,及基于车辆状态估计稳态误差和动态响应速度的自适应参数确定原则.数值仿真和试验证明,所提出的车辆状态估计方法,不仅估计精度较高,而且...

摘要(英文)：

Longitudinal velocity and sideslip angle are the key referent state signals for vehicle active safety control system, and are usually estimated by Kalman filtering algorithm. The uncertainties of the statistical characteristics of system noise and measurement noise may cause filter to deviate or even diverge. Using the characteristics of the torques and speeds of four wheels can measurement directly in a distributed drive electric vehicle, an adaptive extended Kalman filtering method for vehicle state estimation is proposed. With normalized inn...

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