【正文】 模型 。 ~ 整理資料， 并完成開(kāi)題報(bào)告 。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 二、 完成后 應(yīng)交的作業(yè)（包括各種說(shuō)明書(shū)、圖紙等） 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一篇； 2. 外文譯文一篇； 3. simulink 仿真代碼一套； 4. 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析； 5．對(duì)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的建議與思考； 三、 完成日期及進(jìn)度 自 2020 年 3 月 16 日起至 2020 年 6 月 14 日止。 3．運(yùn)用 simulink 實(shí)現(xiàn)車輛側(cè)偏角估計(jì)算法，并與積分法比較 4．提交文件： 車輛模型的 simulink 代碼、卡爾曼的 simulink 代碼，實(shí)驗(yàn)代碼等 。江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 江蘇科技大學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 學(xué) 院 機(jī)電與汽車學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 0745523210 指導(dǎo)教師 二零一一年六月 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 基于卡爾曼濾波器的車輛側(cè)偏角估計(jì)仿真實(shí)驗(yàn) Estimation of CG Sideslip Angle Based on Kalman Filter 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 江蘇科技大學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 學(xué) 院： 機(jī)械與汽車學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 學(xué) 號(hào)： 0745523210 姓 名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講師 2020 年 3 月 20 日 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：基于卡爾曼濾波器的車輛側(cè)偏角估計(jì)仿真實(shí)驗(yàn) 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、達(dá)到的指標(biāo)和應(yīng)做的實(shí)驗(yàn)等） 1．學(xué)習(xí)卡爾曼的濾波器及車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論。 2．能夠運(yùn)用 matlab/simulink 對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行描述和研究。 5．翻譯一篇相關(guān)科技文獻(xiàn) （ A4 紙 56 頁(yè) ） 。 進(jìn)度安排： ~ 搜集、閱讀資料，調(diào)研。 ~ 車輛運(yùn)動(dòng)模型、卡爾曼濾波器 基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí) 、翻譯 。 ~ 實(shí)現(xiàn)基于 simulink 的車輛側(cè)偏角估計(jì)算法。 ~6. 01 對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析， 開(kāi)始撰寫畢業(yè)論文。 6. 15~ 論文答辯。 華中科技大學(xué) , 2020 [2] 方超 . 電子穩(wěn)定程序 ESP 參數(shù)的估計(jì)及仿真 [D]。 江蘇大學(xué) , 2020 [4] 張代勝 , 彎道和坡道上汽車操縱穩(wěn)定性建模仿真 [J], 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) , 2020, 37(4), [5] 楊啟梁 , 汽車制動(dòng)過(guò)程中方向穩(wěn)定性仿真分析 [J], 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車 , 2020, 34(1) 系 (教研室 )主任： （簽章） 年 月 日 學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)： （簽章） 年 月 日 注： 如頁(yè)面不夠可加附頁(yè) 以上一～四項(xiàng)由指導(dǎo)教師填寫 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VII 摘 要 國(guó)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多汽車主動(dòng)安全性控制系統(tǒng) ， 這些系統(tǒng)大多是針對(duì)表征汽車行駛姿態(tài)的一些關(guān)鍵變量進(jìn)行控制，而這些狀態(tài)變量通常很難用合理的成本直接測(cè)量。本文 對(duì) 基于狀態(tài)估計(jì)理論在汽車行駛姿態(tài)（主要是汽車側(cè)偏角）估計(jì) 上的應(yīng)用進(jìn)行了研究。針對(duì)不同的使 用參數(shù)，包括車速、前輪轉(zhuǎn)角和路面摩擦系數(shù)，對(duì)不同模型的仿真結(jié)果進(jìn)行比較分析，說(shuō)明了輪胎的側(cè)偏角和側(cè)偏力之間存在的非線性關(guān)系對(duì)仿真結(jié)果的影響 。 最后在 Simulink環(huán)境下構(gòu)建卡爾曼濾波器 估計(jì) 橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角和車身側(cè)傾角。 關(guān)鍵詞 ： 汽車動(dòng)力學(xué) ； 卡爾曼濾波 ； 橫擺角速度 ； 質(zhì)心側(cè)偏角 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VIII Abstract Many active safety control technologies have been designed in oversea auto industry,which mostly aim at some key variables donating vehicle steering ,it is almost impossible to measure these variables directly at reasonable cost,which bring forward challenge to control arithmetic on analysis in effect factors on vehicle turning or changing lanes abruptly,this dissertation focus on application of state estimation theory on vehicle steering attitude. At first,with assistance of MATLAB/Simulink software,full vehicle dynamical simulation models are set up based on mathematical model of vehicle models?responses to various steering conditions,including velocity,frontwheel er and friction coefficient of road surface,are analyzed,which explain that the tire nonlinearity between slip angle and cornering force have effects on the simulation ,the reliability and validity of the model with consideration oftire nonlinearity,lateral mass transfer and axis slip are verified by the steady static circular test and steering wheel angle step input test using a unique(NJl020)Car. Then based on validated simulation model the factors effecting on steering attitude including Vehicle configuration parameters(rear roll steer coefficients,the position of center of mass,wheelbase,yaw inerter,roll damping,roll stiffness and distance between center of mass to roll center of roll axle)and Wheel alignment parameter—camber angle setting are discussed when vehicle turning or changing lanes for the first time above analysis is carried out under the condition oftire cornering force approach to saturation. Finally a kalman filter is designed to estimate yaw rate,side slip angle and roll angle which are generalized coordinates denoting vehicle steering based on‘ Magic Formula’ a bilinear tire model is set up to correct tire lateral forces,which are calculated from‘ bicycle model’ with high speed or large turning an adaptive kalman filter is also set up to avoid research solves the problem that some state parameters in vehicle dynamic control process are too difficult to measure ,and provides a feasible,accuracy and lowcost way for the measurement of vehicle 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IX state parameter. Keywords:vehicle handling stability,kalman filter,yaw rate,side slip angle,camber angle 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） X 目錄 第一章 緒 論 ........................................................................................................................... 1 本文研究的目的和意義 .............................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ......................................................................................................... 2 本文研究?jī)?nèi)容和研究方法 ........................................................................................... 4 第二章 汽車動(dòng)力學(xué)建模 ......................................................................................................... 6 數(shù)學(xué)建模概述 ............................................................................................................ 6 建立數(shù)學(xué)模型的方法 ....................................................................................... 6 建立微分方程的原則 ....................................................................................... 7 整車動(dòng)力學(xué)模型 ......................................................................................................... 8 整車建模 ......................................................................................................... 8 線性二自由度汽車的動(dòng)力學(xué)模型 ...................................................................... 8 其它車輛模型 ................................................................................................ 10 汽車操縱動(dòng)力學(xué)仿真 ................