[发明专利]一种基于虚拟陀螺仪和积分法的质心侧偏角估计方法

权利要求书

1.一种基于虚拟陀螺仪和积分法的质心侧偏角估计方法,其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1、采集虚拟陀螺仪输出的多个角速度信号；所述虚拟陀螺仪由多个MEMS陀螺构造；

步骤2、基于所述虚拟陀螺仪中各个陀螺的安装位置对所述多个角速度信号进行融合滤波，得到车辆横摆角速度；

步骤3、获取车辆的实时加速度和纵向车速；

步骤4、基于所述车辆横摆角速度、所述侧向加速度、所述纵向车速以及基于积分法的运动学方程，得到车辆质心侧偏角的估计值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟陀螺仪由多个MEMS陀螺构造包括：

将三个MEMS陀螺固定在圆形金属底座上，每个陀螺单元距离底座圆心的距离相等，且任意两个陀螺之间的距离相等。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于积分法的运动学方程包括：

其中，为车辆质心侧偏角的估计值，β₀为质心侧偏角的初始值，a_y为侧向加速度，v为纵向车速，为质心侧偏角的最优估计值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述多个角速度信号进行融合滤波，得到车辆横摆角速度，包括：

确定虚拟陀螺仪的随机误差模型；所述随机误差模型中包括陀螺的随机游走模型；

根据所述虚拟陀螺仪的随机误差模型确定卡尔曼滤波的状态方程和量测方程；

将连续系统进行离散化；

按照离散型卡尔曼滤波的基本方程来估计速率随机游走；

用各个所述角速度减去速率随机游走的最优估计值，对得到的差值求均值，得到车辆横摆角速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述量测方程中基于差分法对所述多个角速度信号进行处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取车辆的实时加速度，包括：利用车载加速度计得到车辆的实时加速度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取车辆的纵向车速，包括：利用车辆现有的轮速传感器得到车辆的纵向车速。