[发明专利]四轮驱动电动汽车基于融合技术的质心侧偏角观测方法

权利要求书

1.四轮驱动电动汽车基于融合技术的质心侧偏角观测方法，其特征在于，该观测方法包括以下步骤：

步骤一、基于二自由度动力学模型建立质心侧偏角稳态模型；具体如下：

式中，l_r为质心到后轴距离；l_f为质心到前轴距离；δ_f为前轮转角；m_t为整车质量；K_r为后轮侧偏刚度；c_k为在轮胎辨识实验确定的参数；a_y为车身的侧向加速度；I_z为车身绕z轴等效转动惯量；f(T_i)为由四轮电机力矩反馈计算得到的横摆角加速度；

步骤二、利用递推最小二乘估计算法对步骤一中质心侧偏角稳态模型的轮胎侧偏刚度进行更精确的估计，基于最小二乘法的轮胎侧偏刚度估计具体如下：

式中，m_t为整车质量；a_y为侧向加速度；F_yf为前轮轮胎侧向力；为后轮轮胎侧向力；l_r为质心到后轴距离；l_f为质心到前轴距离；k为前轮轮胎垂向力与后轮轮胎垂向力比值；I_z为车身绕z轴等效转动惯量；为横摆角加速度；δ_f为前轮转角；r为车身的横摆角速度；V_x为车身纵向速度；△K_r为前轮增量侧偏刚度；y(k)为输出项；为输入项；θ(k)为待辨识参数；

步骤三、将UniTire轮胎模型引入到由步骤一和步骤二设计的观测器回路中，形成闭环结构；

步骤四、在质心侧偏角运动学模型和稳态模型的基础上引入特征提取技术，从频域的角度，将两种观测方法相融合，实现对车辆质心侧偏角的准确估计；具体如下：

式中，为最终质心侧偏角观测结果；为基于运动学观测方法的质心侧偏角提取结果；为基于稳态模型观测方法的质心侧偏角提取结果；为运动学观测方法质心侧偏角估计值；为稳态模型观测方法质心侧偏角估计值；τ为滤波器参数；s为拉普拉斯算子；

τs/(τs+1)为一个高通滤波器，提取运动学观测中准确的高频响应部分，抑制自身不准确的低频响应；1/(τs+1)为一个低通滤波器，提取稳态模型中稳定可靠的低频响应部分，抑制观测器的噪声，两种观测方法相互补充。