自适应双层无迹卡尔曼滤波的车辆状态估计

徐劲力; 张光俊

重庆理工大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (07) : 29 -36.

自适应双层无迹卡尔曼滤波的车辆状态估计

徐劲力, 张光俊

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摘要

针对在车辆行驶状态估计中存在估计不准确、鲁棒性较差以及系统噪声不确定等问题，提出一种将双层无迹卡尔曼滤波(DLUKF)与改进的Sage-Husa算法相结合的自适应双层无迹卡尔曼滤波算法(ADLUKF)作为车辆行驶状态的估计器，再结合三自由度汽车模型对车辆行驶的横摆角速度和质心侧偏角进行估计。通过改进的Sage-Husa滤波器对系统过程噪声和测量噪声进行动态调整，进而减少车辆行驶状态估计的误差。应用Carsim与Matlab/Simulink进行联合仿真以及实车试验数据来验证该估计器的有效性，并与无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行对比。结果表明：与UKF算法相比，该算法有效提高了车辆行驶的横摆角速度和质心侧偏角的估计精度和稳定性。