基于无迹卡尔曼滤波的智能汽车驾驶员转向手力矩估算方法
作者:郑灵欢; 郭唯浩; 郭世永
加工时间:2025-01-16
信息来源:测控技术
关键词:驾驶员手力矩;驾驶员干预识别;无迹卡尔曼滤波;未知输入观测
摘 要:为了在L3、L4级智能驾驶车辆中有效地感应驾驶员的转向手力矩,使驾驶员在必要时能够快速平顺地接管车辆控制,提出一种基于无迹卡尔曼滤波的驾驶员手力矩动态估计方法。设计了有偏无迹观测器和未知输入估算方法,将估算结果和状态量通过无迹卡尔曼滤波器滤波。在Carsim和MATLAB/Simulink环境下搭建了系统的联合仿真模型进行仿真验证,并在PXI实时系统中进行了硬件在环实验。实验结果表明:在自动驾驶模式中,驾驶员手力矩为0时,估算误差小于0.2 N·m,当驾驶员以2 N·m手力干预自动驾驶时,估算误差小于0.7 N·m;当转向电机为助力模式时,估算手力矩均方根误差(Root Mean Squared Error, RMSE)为0.198 N·m,占输入范围的1.6%。上述结果误差可以有效满足对驾驶员手力矩的识别要求,因此能够识别自动驾驶过程中的驾驶员干预行为。
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