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车辆纵向速度估算算法现状及趋势 专 业： 控制理论与控制工程 班 级： 2008 学生姓名： 学 号： 导 师： 2010年月日 要：在车辆行驶过程中，纵向速度是车辆主动安全系统中的重要信息。在制动防抱死(ABS)和驱动防滑系统 (ASR)中，纵向车速是计算纵向滑移率、保持车辆行驶稳定性的重要参数。对现存的车辆纵向速度算法进行了分类综述，将其分为基于基本信息的直接计算方法和基于模型信息的间接计算方法两大类，对各种方法的优缺点进行了讨论，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：纵向速度；速度估计；车辆模型 Abstract: Vehicle is in motion the process, the vertical velocity of vehicle active safety systems in the important information. Anti-lock braking (ABS) and drive-slip system (ASR), the vertical speed is to calculate the vertical slip rate to maintain the stability of vehicles an important parameter. Vehicle longitudinal speed of the existing algorithms are classified overview of basic information will be divided into based on the direct calculation method and model-based information on the indirect method of calculating two categories, the advantages and disadvantages of various methods were discussed, and its development trends predicted. Key words: Longitudinal velocity; Velocity estimation; Vehicle Model 0 引言 在车辆行驶过程中，纵向速度是车辆主动安全系统中的重要信息。滑移率计算就需要用到当前车速，滑移率对车辆稳定性有重要影响。车速传感器能够比较准确地测出车辆的纵向速度，但价格昂贵，安装要求高(离地面有一个标准距离)，非接触式光学传感器镜头容易受到污染而失效，因而限制了它在量产车型上的应用。当前，量产车辆的主动安全系统所使用的车速均采用估算方法获得。所以，能否准确计算出纵向车速，是影响车辆主动安全系统性能的一个重要因素。 1 国内外研究现状 车速估算算法基本上是两种：一种方法是基于轮速和车身加速度等基本测量信息的直接换算方法；二是基于模型间接估计的方法。以下就从这两个方面出发，来介绍车速估算算法。车速算法的分类见图1。 1．1 基于基本测量信息的直接计算方法 利用基本信息直接转换、计算获得车速，是利用轮速直接乘以滚动半径来获取车速或者利用加速度信号与速度信号之间的积分关系来获取车速信号。该算法简单直接，估计时无须考虑车辆模型，只需对原始信号进行处理就可得到车速。 根据估计算法所需信息可把该方法分成3类，分别是使用轮速信息、使用轮速和加速度信息及使用轮速、加速度和车辆横向状态信息。 1．1．1 仅使用轮速信息的算法 最早提出的是最大轮速法(适合于制动，驱动时为最小轮速法)，也就是通过实时选取4个轮速中的最大值来进行参考车速的计算。其优点是无需进行路面识别，算法简单。缺点是受到ABS调节时，计算误差较大。 第二种是自适应非线性滤波法，见图2。 由图2可以看到，初始阶段的估计效果与所选取的初始加速度有很大的关系。该方法只 适用于车辆在ABS介入时的车速估计(需要波动的轮速)，并且有一个假设前提，即由ABS控制的车轮，其转速达到局部极值时，车轮达到近似纯滚动状态，这个假设前提是否成立会对参考车速的计算精度产生重大影响，该方法的优点很明显，他对于不同的路面具有很强的适应能力。 另外一种是递推法，利用当前时刻的角速度、角加速度、参考车速和滑移率的变化率递推地估计当前时刻的加速度值，并积分获得当前的车速值。该方法的一个明显缺点就是缺少对积分积累误差的修正。另外，其他的一些估计方法如两轮驱动车辆在驱动状况下