基于无迹Kalman滤波的车辆速度和质心侧偏角的估计

作者：刘兆勇; 刘武东; 邵卫澍; 谭小强; 吴光强^*

来源：汽车安全与节能学报, 2023, 14(01): 31-37.

• 车辆主动安全控制
• 车辆速度
• 模块化状态观测器
• 质心侧偏角
• 无迹Kalman滤波(UKF)

为满足车辆主动安全控制功能需求，需提升车辆在强非线性特性下的状态观测精度，提出一种基于无迹Kalman滤波(UKF)的模块化车辆横纵向速度状态观测器结构。该结构利用车载传感器信息，结合UKF观测纵向和横向速度，根据质心侧偏角的定义，计算车辆质心侧偏角。在干燥路面上，进行数字仿真以及实车实验。结果表明：在强非线性状态下，基于UKF的车辆质心侧偏角估计的仿真结果的均方根误差(RMSE)为0.425°，实车实验的RMSE为0.001°，而使用扩展Kalman滤波(EKF)估计的仿真结果 RMSE为0.968°，实车实验的RMSE为0.009°。因此，UKF可以抑制车辆行驶中的干扰对观测的影响，使本观测器结构有较高的观测精度，可满足工程需要。

• 单位
  同济大学