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Modular scheme for four‐wheel‐drive electric vehicle tire‐road force and velocity estimation

车辆动力学 模块化设计 观察员(物理) 稳健性(进化) 轮胎平衡 汽车工程 滑移角 偏航 路面 控制理论(社会学) 工程类 计算机科学 控制(管理) 方向盘 人工智能 化学 量子力学 土木工程 物理 操作系统 基因 生物化学
作者
Hongyan Guo,Hui Liu,Zhenyu Yin,Yulei Wang,Hong Chen,Yingjun Ma
出处
期刊:Iet Intelligent Transport Systems [Institution of Engineering and Technology]
卷期号:13 (3): 551-562 被引量:8
标识
DOI:10.1049/iet-its.2018.5098
摘要

The limited availability of vehicle state information, including tire-road forces and vehicle velocities, restricts the development of control strategies for intelligent vehicles and new energy vehicles. This study proposes a modular estimation scheme for tire-road forces and vehicle velocities that can effectively cope with the cyclic coupling of the vehicle dynamics. The longitudinal tire-road forces are estimated using a sliding mode observer. Then, an observer for the lateral tire-road forces that exist in a cascade structure with the longitudinal tire-road force observer is designed. Non-linear vehicle velocity observers that take the estimated longitudinal and lateral tire-road forces as inputs are designed. A genetic algorithm approach is employed to select the observer gains. Finally, experimental validations under normal conditions and offline simulations under critical conditions for verifying the robustness with respect to measurement noise are conducted. The results demonstrate that the proposed modular scheme for tire-road force and vehicle velocity estimation yields acceptable results and has potential value for real vehicle applications.
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