基于状态估计的车辆横摆稳定性分析方法研究

摘要

针对车辆横摆稳定性分析过程中状态参数难以获取、分析结果单一等问题，建立了二自由度车辆模型作为横摆稳定性分析和状态估计的参考模型；采用质心侧偏角及其角速度构建相平面，以分析车辆横摆稳定性，设计了基于多层感知机的工况自适应相平面稳定域，根据车辆实时状态及相平面稳定域构建横摆稳定性评价指标——横摆稳定度；设计了一种基于扩展卡尔曼滤波的车辆状态估计算法，提出了一种基于状态估计的车辆横摆稳定性分析方法；在双移线工况下进行100 km/h仿真试验与30 km/h实车试验，验证所提出的横摆稳定性分析方法的有效性与实用性。结果表明：基于状态估计的横摆稳定性分析方法的质心侧偏角估计平均误差小于0.1°,纵向速度估计平均误差小于0.03 m/s,该方法能够根据估计的车辆状态参数输入将横摆稳定性量化到0～1上，体现车辆横摆稳定性的动态变化。

关键词

横摆稳定性 / 车辆状态估计 / 相平面法 / 扩展卡尔曼滤波 / 多层感知机