Investigación sobre control de estabilidad de vehículos basado en un observador de perturbaciones unión y un filtro de Kalman insípido adaptativo mejorado
Autores: Li, Jing; Feng, Baidong; Zhang, Le; Luo, Jin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre control de estabilidad de vehículos basado en un observador de perturbaciones unión y un filtro de Kalman insípido adaptativo mejorado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Perturbaciones externas
Sistemas de vehículos
Observador
Filtro de Kalman
Controlador de estabilidad
Robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Este documento considera las perturbaciones externas impuestas en los sistemas de vehículos. Basado en un modelo de dinámica vehicular del vehículo con tres grados de libertad (3-DOFs), se diseñó un observador de perturbaciones unión (UDO) compuesto por un observador de perturbaciones no lineal (NDO) y un observador de estado extendido (ESO) para obtener perturbaciones externas y elementos no modelados. Mientras tanto, se propone un filtro de Kalman insípido adaptativo mejorado (iAUKF) con propiedades antiperturbación y antirruido, basado en el UDO y el método del filtro de Kalman insípido (UKF), para evaluar el ángulo de derrape de los sistemas de vehículos. Finalmente, se diseñó un controlador de estabilidad de guiñada del vehículo basado en UDO y el método de control de modo deslizante terminal rápido global (GFTSMC). Los resultados de la co-simulación demostraron que el UDO propuesto fue capaz de observar efectivamente las perturbaciones externas y los elementos no modelados. El iAUKF propuesto, que considera perturbaciones externas, no solo logra la actualización adaptativa y el ajuste de los parámetros de filtrado bajo diferentes intensidades de ruido del sensor, sino que también puede resistir las perturbaciones externas, mejorando la precisión de la estimación y la robustez del UKF. En la prueba de rendimiento antiperturbación, el error máximo de estimación del ángulo de derrape del iAUKF bajo las tres condiciones de trabajo fue inferior a 0.1 grados, 0.02 grados y 0.5 grados, respectivamente. Basado en el UDO y el GFTSMC, se describe un controlador de estabilidad de guiñada de vehículo que mejora la precisión del control y la robustez del sistema de control de estabilidad del vehículo y fortalece en gran medida la seguridad de conducción del vehículo.
Descripción
Este documento considera las perturbaciones externas impuestas en los sistemas de vehículos. Basado en un modelo de dinámica vehicular del vehículo con tres grados de libertad (3-DOFs), se diseñó un observador de perturbaciones unión (UDO) compuesto por un observador de perturbaciones no lineal (NDO) y un observador de estado extendido (ESO) para obtener perturbaciones externas y elementos no modelados. Mientras tanto, se propone un filtro de Kalman insípido adaptativo mejorado (iAUKF) con propiedades antiperturbación y antirruido, basado en el UDO y el método del filtro de Kalman insípido (UKF), para evaluar el ángulo de derrape de los sistemas de vehículos. Finalmente, se diseñó un controlador de estabilidad de guiñada del vehículo basado en UDO y el método de control de modo deslizante terminal rápido global (GFTSMC). Los resultados de la co-simulación demostraron que el UDO propuesto fue capaz de observar efectivamente las perturbaciones externas y los elementos no modelados. El iAUKF propuesto, que considera perturbaciones externas, no solo logra la actualización adaptativa y el ajuste de los parámetros de filtrado bajo diferentes intensidades de ruido del sensor, sino que también puede resistir las perturbaciones externas, mejorando la precisión de la estimación y la robustez del UKF. En la prueba de rendimiento antiperturbación, el error máximo de estimación del ángulo de derrape del iAUKF bajo las tres condiciones de trabajo fue inferior a 0.1 grados, 0.02 grados y 0.5 grados, respectivamente. Basado en el UDO y el GFTSMC, se describe un controlador de estabilidad de guiñada de vehículo que mejora la precisión del control y la robustez del sistema de control de estabilidad del vehículo y fortalece en gran medida la seguridad de conducción del vehículo.