汽车S-AKF估计与PID控制的闭环系统仿真

中国机械工程 ›› 2014, Vol. 25 ›› Issue (1): 130-133,137.

汽车S-AKF估计与PID控制的闭环系统仿真

沈峘;林棻

南京航空航天大学，南京，210016

出版日期:2014-01-10 发布日期:2014-01-14
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（10902049）；中国博士后科学基金资助项目（2012M521073）

Vehicle Closed-loop System Simulation Based on S-AKF Estimation and PID Control

Shen Huan;Lin Fen

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing，210016

Online:2014-01-10 Published:2014-01-14
Supported by:
National Natural Science Foundation of China（No. 10902049）;Supported by China Postdoctoral Science Foundation（No. 2012M521073）

摘要/Abstract

摘要：

基于Carsim和Simulink设计了基于PID的横摆角速度控制策略，并对控制策略的效果进行了验证;建立了二自由度汽车动力学模型，提出将S-自适应卡尔曼滤波（S-AKF）算法用于汽车横摆角速度和质心侧偏角的估计;将S-AKF估计器与PID控制器相结合，构成完整的估计-控制闭环系统。通过Carsim中的操稳试验对整个系统的性能进行了仿真验证，结果显示，提出的估计-控制体系可在必要工况下实现对汽车的主动干预，提高汽车的路径跟踪能力和稳定性能。

关键词: 汽车, 状态估计, 动力学控制, 仿真

Abstract:

A yaw rate PID control strategy was designed based on Simulink and Carsim, effectiveness of the control strategy were verified. Then a two DOF vehicle dynamics model was established, the S-adapt Kalman filter (S-AKF) algorithm was proposed to estimate yaw rate and sideslip angle. Finally, the S-AKF estimator was combined with the PID controller to constitute a complete estimate-control closed-loop system. The entire system performance was validated through virtual test of Carsim. The results show that the control algorithm together with the estimation algorithm constitute a complete control system, which can acquire active intervention for car under necessary conditions, also improve the vehicle's path tracking ability and stability.

Key words: vehicle, state estimation, dynamics control, simulation

中图分类号:

U461.6

沈峘, 林棻. 汽车S-AKF估计与PID控制的闭环系统仿真[J]. 中国机械工程, 2014, 25(1): 130-133,137.

Shen Huan, Lin Fen. Vehicle Closed-loop System Simulation Based on S-AKF Estimation and PID Control[J]. China Mechanical Engineering, 2014, 25(1): 130-133,137.

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