基于扩展卡尔曼滤波EKF的车辆状态估计。 估计的状态有:车辆的横纵向位置、车辆行驶轨迹、横摆角、车速、加速度、横摆角速度以及相应的估计偏差。 内容附带Simulink模型与MATLAB代码,以及参考文献。 在现代智能交通系统中,精确地估计车辆的状态是实现高效和安全交通的关键技术之一。车辆状态估计通常涉及获取车辆在运行过程中的位置、速度、加速度以及车辆动态的其他相关信息。基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的车辆状态估计方法是目前应用较为广泛的一种技术,它能够通过融合多种传感器数据,如GPS、IMU(惯性测量单元)、轮速传感器等,来提供精确的车辆动态参数。 在讨论EKF车辆状态估计时,我们通常关注以下几个方面:车辆的横纵向位置是指车辆在二维坐标系中的具体位置,这对于确定车辆在道路上的位置至关重要;车辆行驶轨迹描述了车辆随时间变化的路径,这对于预测车辆的未来位置和规划路径非常有用;第三,车辆的横摆角是指车辆相对于行驶方向的转动角度,这个参数对于车辆稳定性的分析与控制非常重要;第四,车速和加速度是描述车辆运动状态的基本物理量,它们对于评估车辆动力性能和安全性能不可或缺;横摆角速度是指车辆绕垂直轴旋转的角速度,这对于车辆操控性能分析至关重要。 扩展卡尔曼滤波方法是在传统卡尔曼滤波的基础上,针对非线性系统的状态估计进行扩展。EKF利用了泰勒级数展开的第一阶项来近似系统的非线性模型,从而实现对非线性系统状态的估计。在车辆状态估计中,EKF通过对传感器数据进行融合处理,可以有效地估计出车辆的状态以及相应的估计偏差。 本文档提供了详细的EKF车辆状态估计的理论分析和实践应用。内容中包含了Simulink模型和MATLAB代码,这些资源对于理解和实现EKF车辆状态估计非常有帮助。Simulink是一个基于图形的多域仿真和模型设计工具,它允许用户通过拖放式界面创建动态系统模型,而MATLAB代码则提供了实现EKF算法的具体实现细节。此外,文档还提供了相关的参考文献,供读者进一步研究和验证。 在Simulink模型中,通常会将车辆状态估计系统设计成多个模块,包括传感器模块、EKF滤波模块、状态估计输出模块等。每个模块会根据其功能实现特定的算法或数据处理。在模型运行时,通过设置不同的参数和条件,可以模拟车辆在各种驾驶情况下的动态响应,并通过EKF方法获得车辆状态的实时估计。 MATLAB代码则涉及到算法的实现细节,包括状态估计的初始化、系统状态模型的定义、观测模型的建立、滤波器的更新过程等。通过编写和执行这些代码,可以实现对车辆状态的精确估计,并分析状态估计的准确性和稳定性。 参考文献对于扩展和深化EKF车辆状态估计的知识非常重要。它们提供了理论基础、算法改进、实际应用案例以及未来研究方向等多方面的信息,有助于读者更全面地理解和掌握EKF车辆状态估计技术。 基于扩展卡尔曼滤波的车辆状态估计是一种强大的技术,它通过整合多种传感器数据,利用EKF算法提供车辆动态状态的准确估计。这种估计对于车辆安全、导航、控制以及智能交通系统的发展至关重要。通过本文档提供的Simulink模型和MATLAB代码,研究人员和工程师可以更深入地理解和实现EKF车辆状态估计,从而推动智能交通技术的进步。
2026-01-09 21:42:34 441KB istio
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基于线控转向技术的CarSim与Simulink联合仿真模型研究:涵盖增益传动比模块与电机控制策略等元素的详细解析与应用指南,线控转向CarSim与Simulink联合仿真模型。 模型包括定横摆角速度增益变传动比模块、永磁同步电机FOC控制策略模型以及CarSim输入、输出Cpar文件等。 该模型仅供参考使用 ,线控转向; CarSim; Simulink联合仿真模型; 定横摆角速度增益; 传动比模块; 永磁同步电机FOC控制策略模型; CarSim输入输出; Cpar文件。,线控转向CarSim与Simulink联合仿真模型:增益传动与电机控制整合
2025-06-27 22:55:12 498KB
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基于LQR算法的独立四轮驱动横摆角速度控制模型与资料解析,入门必备,对比MPC和SMC算法的首选模板,基于LQR算法的横摆角速度控制技术研究:四轮独立驱动与动力学模型分析,稳定性因素考虑,与其他算法对比说明,四轮独立驱动横摆角速度控制,LQR 基于LQR算法的 基于二自由度动力学方程,通过主动转向afs和直接横摆力矩dyc实现的横摆角速度跟踪 ,模型包括期望横摆角速度,质心侧偏角,稳定性因素,lqr模块等模块,作为lqr入门强烈推荐。 还有详细的lqr资料说明,可以作为基本模板,和其他算法(mpc smc)做对比等 ,四轮独立驱动;横摆角速度控制;LQR算法;二自由度动力学方程;主动转向afs;直接横摆力矩dyc;横摆角速度跟踪;lqr模块;稳定性因素;算法对比。,基于LQR算法的车辆横摆角速度控制系统设计与研究
2025-04-06 16:41:06 1.71MB edge
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引言   电子稳定系统(ESP)、制动防抱死系统(ABS)和驱动防滑控制系统(ASR)的扩展是汽车主动安全装置的一种形式。在紧急情况下,能辅助驾驶员自动控制汽车,在汽车侧向力还未达到地面最大附着力前提下,通过对驾驶员的动作和路面实际情况进行判断之后,对汽车的行驶状态进行及时的干预,以保持汽车的稳定的行驶。本文以某型轿车为研究对象,以横摆角速度作为汽车稳定性控制的主要变量,控制方法采用PID控制,设计PID控制器,对汽车ESP进行仿真研究。   1 整车模型的建立   汽车整车模型的建立采用的是比较先进的计算机自动建模的方法,即利用ADAMS/CAR建立非常直观形象的物理模型,其能够比较真
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利用车辆模型预估横摆角速度和横向加速度,并与传感器对比
基于二自由度车辆动力学模型,利用MATLAB建立了车辆主动后轮转向系统的控制策略模型。采用某后轮转向样车参数,对控制模型进行了仿真分析,以研究主动后轮转向对车辆横摆角速度、侧向加速度等动态指标的影响。之后通过实车测试分析,验证了控制模型的有效性。仿真及实车测试结果一致表明,主动后轮转向能够在低速时提升车辆的灵活性,高速时提升车辆的稳定性,很好地改善车辆的动态转向特性。
汽车的操纵稳定性是衡量汽车安全性最基本的指标之一,影响汽车行驶稳定性的基本因素主要有横摆角速度与质心侧偏角,将汽车简化为二自由度模型,建立关于横摆角速度与质心侧偏角的转向微分方程。基于MATLAB/Simulink软件建立仿真模型,对前轮转向与四轮转向典型的二自由度汽车模型进行仿真分析。对比两轮转向和四轮转向的稳定性。且四轮转向采用线控转向,将线控转向系统与四轮转向系统的优点结合起来,观察采用线控对汽车稳定性的影响。
2021-06-21 18:08:48 1.27MB MATLAB 车辆转向 质心侧偏角 横摆角速度
根据运动学相关理论,在前轮转向二自由度汽车模型上建立四轮转向汽车的数学模型,运用MATLAB/Simulink软件进行建模,汽车在匀速直线运动下给定一个方向盘转角作为仿真条件,观察两种转向机构的横摆角速度和质心侧偏角的变化特点并比较。仿真结果表明,低速状态下,四轮转向系统汽车运用前后轮同时做逆向运动,提供了比前轮转向系统更大的横摆角速度,质心侧偏角在短时间内稳定为零,减小了转弯半径,灵活性增加;高速状态下,四轮转向系统汽车前后轮同时做同向运动,横摆角速度小于前轮转向系统的横摆角速度,质心侧偏角最终为零,且保持稳定,操纵稳定性提高。装备了四轮转向系统的汽车优于装备前轮转向系统的汽车。