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基于Carsim和Simulink的联合仿真相对于车辆三自由度模型(含纵向运动与自行车模型)的EKF及AEKF状态估计方法研究

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简介:
本研究探讨了在基于Carsim和Simulink的联合仿真环境中,针对车辆三自由度模型应用扩展卡尔曼滤波(EKF)和自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)的状态估计技术,并分析其性能。 在车辆状态估计模型的研究中,采用了扩展卡尔曼滤波(EKF)与自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF),基于Carsim和Simulink的联合仿真环境进行实验。首先建立了包含纵向运动的三自由度自行车模型,然后利用这两种算法对纵向车速、横摆角速度以及质心侧偏角进行了估计,并对其结果进行了对比分析。 自适应扩展卡尔曼滤波器通过Sage-Husa方法实现了噪声均值和方差的动态调整。该模型中的控制变量包括加速度(ax)和转向角度(δ),而观测变量为横向力(ay)。我们使用了Matlab function编写代码,定义静态变量的方式使得算法易于学习,并便于修改以适应其他状态估计需求。 文档详细记录了整个研究过程与结果分析,提供了一个完整的学习资源或参考框架用于进一步的研究工作。

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客服
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  • CarsimSimulink仿EKFAEKF
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    本研究探讨了在基于Carsim和Simulink的联合仿真环境中,针对车辆三自由度模型应用扩展卡尔曼滤波(EKF)和自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)的状态估计技术,并分析其性能。 在车辆状态估计模型的研究中,采用了扩展卡尔曼滤波(EKF)与自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF),基于Carsim和Simulink的联合仿真环境进行实验。首先建立了包含纵向运动的三自由度自行车模型,然后利用这两种算法对纵向车速、横摆角速度以及质心侧偏角进行了估计,并对其结果进行了对比分析。 自适应扩展卡尔曼滤波器通过Sage-Husa方法实现了噪声均值和方差的动态调整。该模型中的控制变量包括加速度(ax)和转向角度(δ),而观测变量为横向力(ay)。我们使用了Matlab function编写代码,定义静态变量的方式使得算法易于学习,并便于修改以适应其他状态估计需求。 文档详细记录了整个研究过程与结果分析,提供了一个完整的学习资源或参考框架用于进一步的研究工作。
  • .zip__分析
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    本资源提供车辆七自由度模型,涵盖横向和纵向动态特性分析,适用于研究车辆运动控制、稳定性评估等场景。 本段落件提供了一个七自由度车辆模型,涵盖了车辆的纵向、横向和侧向自由度,并附有相关的数学公式。
  • 块化建十四力学CarSim仿验证
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    本研究提出了一种基于模块化建模方法构建的十四自由度车辆动力学模型,并通过与CarSim软件进行联合仿真,验证了该模型的有效性和准确性。 本段落介绍了一种基于模块化建模方法的十四自由度车辆动力学模型与Carsim软件联合仿真的验证过程。在该过程中使用了Carsim2019.0版本及Matlab Simulink软件进行仿真。 适用场景是采用模块化的方法,构建了一个包含转向系统、整车系统、悬架系统以及魔术轮胎和车轮系统的十四自由度车辆动力学模型,并将其与Carsim的cpar文件相结合。此联合仿真的目的是验证所建模型在阶跃工况及正弦输入下的准确性。 该14自由度的动力学模块包含了纵向运动,横向运动,横摆角速度、车身俯仰角度和侧倾角度以及车轮垂向跳动等参数,并且每个自由度的数据都可以通过Simulink实时查看。然而,在模型与Carsim之间存在一定的误差需要进一步研究。 总的来说,本段落提供了一种验证十四自由度车辆动力学模型准确性的方法,利用了模块化建模思想和联合仿真技术,为汽车工程领域提供了重要的理论支持和技术参考。
  • CarsimSimulink仿分布式驱: 轮边电机建多参数
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    本研究聚焦于分布式驱动电动汽车中轮边电机建模及多参数估计,采用CarSim与Simulink联合仿真技术优化车辆状态估计模型。 本研究探讨了基于Carsim与Simulink联合仿真的分布式驱动车辆状态估计模型的建立方法。首先构建了轮边电机模型,并通过PID控制实现对目标速度的有效跟踪。接着,利用级联滑模观测器(ASMO)和车轮运动模型来观察轮胎力的变化情况,在此基础上采用UKF SRCKF算法分别对侧向车速、纵向车速、横摆角速度及质心侧偏角进行精确估计。 研究内容涵盖分布式驱动车辆的特性分析,涉及了从电机建模到状态参数估计整个过程的技术细节。通过这种方法,能够提高在复杂驾驶条件下对于车辆动态性能的理解和控制精度。
  • MATLABCarSim仿实现EKF/UKF积分,用测量质心侧偏角、横摆角
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    本研究采用MATLAB与CarSim结合的方法,利用三自由度车辆模型,实现了EKF/UKF与积分法的融合技术,有效提高了对车辆质心侧偏角、纵向速度及横摆角等参数的测量精度。 在MATLAB和CarSim联合仿真的基础上,基于三自由度车辆模型,搭建了EKF或UKF与积分法融合的系统,用于测量质心侧偏角、纵向速度以及横摆角速度。
  • MATLABCarSim仿实现EKF/UKF积分,用测量质心侧偏角、横摆角...
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    本研究结合MATLAB和CarSim平台,采用EKF/UKF与积分法融合技术,在三自由度车辆模型上实现对质心侧偏角、纵向速度及横摆角速度的精准测量。 在MATLAB与CarSim联合仿真的基础上,基于三自由度车辆模型搭建了一个系统,该系统结合扩展卡尔曼滤波(EKF)或无迹卡尔曼滤波(UKF)以及积分法来测量质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度。
  • 力学Simulink仿(包参数匹配Carsim仿验证)
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    本研究构建了八自由度车辆动力学Simulink仿真模型,并进行了参数匹配和Carsim联合仿真的有效性验证,为车辆动力学分析提供有力工具。 八自由度车辆动力学Simulink仿真模型包含了一个全面的车辆运动分析系统,它涵盖了纵向、横向、横摆以及侧倾等多种动态行为,并且还包括了四个车轮旋转运动及Pac魔术轮胎模型。此模型不仅能够独立运行和验证其精度,还能在完成参数匹配后与Carsim软件进行联合仿真实验以进一步确认其准确性和可靠性。 该仿真工具包包括一个完整的Simulink文件(.slx格式)、车辆相关参数的Matlab脚本(.m)以及详细的说明文档。所有这些资源均兼容MATLAB R2018a版本,并可向下兼容至更低版本,确保广泛的适用性与便捷的操作体验。经过本人亲测,该模型在精度方面表现优异。 此套件特别适合于进行车辆动力学研究、教学和工程应用开发的用户群体使用。
  • 力学驾驶横控制:PIDMPC算,Matlab SimulinkCarsim仿教学视频...
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    本课程讲解了利用PID与MPC算法结合,基于车辆二自由度动力学模型进行自动驾驶横向及纵向控制的设计,并通过Matlab Simulink与Carsim软件实现仿真。适合对智能驾驶技术感兴趣的学员学习。 本研究基于车辆二自由度动力学模型探讨了自动驾驶中的横纵向控制策略,并结合PID与MPC算法进行融合设计。通过Matlab Simulink与Carsim仿真平台验证该方案的有效性,其中纵向采用百度Apollo的双环PID控制方法,而横向则参考其MPC控制技术实现。轨迹规划基于五次多项式函数形式。 研究结果表明,在车辆二自由度模型框架下进行S函数编程后,所设计的控制系统在侧向位移和纵向位移跟踪方面表现出良好的效果;同时,对于车速跟随也有不错的性能表现,尽管存在一定的误差。 实验采用的软件版本为Matlab Simulink 2021a与Carsim 2019.0。此外还提供了详细的仿真演示视频教程以帮助初学者理解整个控制策略的设计流程及实现细节,并附有相关参考资料供进一步研究使用。
  • 魔术公式非线性七Simulink二、力学特性分析
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    本文构建了非线性七自由度车辆Simulink模型,并将其与二、三自由度模型进行比较,深入分析各模型的动力学性能和特点。 本段落研究了基于魔术公式的非线性七自由度车辆Simulink模型,并与二、三自由度车辆模型进行了对比分析。该模型全面考虑汽车动力学特性及操作稳定性,包括四个车轮的转动以及汽车侧向和纵向运动的影响因素。此外,还提供了输入驱动力矩、制动力矩和前轮转角的功能以进行详细的动力学模拟。 核心关键词:非线性七自由度车辆simulink模型;魔术公式;二、三自由度车辆模型;汽车操作稳定性模型;四车轮转动;汽车侧向纵向运动;驱动力矩;制动力矩;前轮转角。
  • MATLAB构建__MATLAB
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    本研究利用MATLAB软件建立了一个精确的三自由度整车动力学模型,用于模拟和分析汽车在不同工况下的运动特性。 使用MATLAB建立3自由度整车模型,用于控制策略的仿真验证。