基于PSO-SMO的分布式驱动车辆轮胎力级联估计

摘要

针对传统以轮胎模型为基础的轮胎力估计依赖准确的轮胎模型和路面附着系数等参数的缺点，提出一种基于粒子群优化滑模算法(PSO-SMO)的轮胎力级联估计器。首先，考虑车辆运动时的质心偏移和悬架运动，建立车辆载荷转移模型估计轮胎垂向力；同时，以车轮动力学模型为基础，基于PSO-SMO估计算法设计轮胎纵向力估计器。在此基础上，以纵向力和垂向力估计值为已知信息，结合前轮转角、横摆角速度等参数，基于PSO-SMO估计算法实现侧向力估计。最后在Carsim-Simulink联合仿真平台下进行仿真试验。结果表明，在不同行驶工况下，该估计器能够有效估计轮胎力，相比传统观测器收敛速度更快，估计精度更高，尤其是在附着系数变化的路面下鲁棒性更强。

关键词

质心偏移 / 粒子群优化算法 / 滑模观测器 / 轮胎力

基金资助

国家自然科学基金项目(52472397); 陕西省重点研发计划项目(2024GX-YBXM-260); 陕西省科技成果转化计划项目(2024CG-CGZH-19)