Estimace rychlosti vozidla
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Rýchlosť vozidla je jednou z kľúčových stavových premenných, ktorej znalosť je potrebná v reálnom čase a s vysokou presnosťou, aby mohla slúžiť ako vstupná veličina pre systémy kontroly dynamiky vozidla. Jej priame meranie vo vozidle je však finančne náročné. Riešením tohoto problému môže byť použitie meraní zo senzorov bežne dostupných na palube vozidla a ich následný prepočet na rýchlosť vozidla. Tieto merania sú však veľmi zaťažené procesným šumom, čo vyplýva z komplexnosti pohybu vozidla. Preto je nutné vyvinúť algoritmus so schopnosťou vysporiadať sa s týmito negatívnymi vplyvmi. Algoritmus prezentovaný v tejto práci odhaduje pozdĺžnu rýchlosť vozidla s použitím meraní uhlových rýchlostí štyroch kolies, pozdĺžnej akcelerácie, momentov motora, rýchlosti otáčania okolo zvislej osi a natočenia volantu. Algoritmus bol testovaný na veľkom počte situácií považovaných za kritické na odhad rýchlosti vozidla, ako napríklad prudká akcelerácia na vozovke s nízkym koeficientom trenia, núdzové brzdenie s aktiváciou ABS, či jazda v kopci s kolesami v preklze, prinášajúc uspokojujúce výsledky.
Vehicle speed is one of the crucial variables needed to be known in real-time and with high accuracy, to serve as input into vehicle dynamic control systems. Its direct measurement in the vehicle is however cost ineffective. The idea is to use the measurements from generally available on-board sensors and to consequently compute the vehicle speed. Nevertheless, the measurements are highly influenced by process noises due to complexity of motion of the vehicle. Therefore, an estimation algorithm with ability to deal with this negative influence has to be developed. The estimation algorithm presented in this thesis estimates longitudinal vehicle speed using measurements of four rotational wheel speeds, longitudinal acceleration, motor torques, yaw rate and steering wheel angle. It was tested against the numerous situations considered critical according to vehicle speed estimation, such as rapid acceleration on road with low friction coefficient, emergency braking with activation of ABS, or driving in the slope with wheels slipping, providing satisfactory results.
Vehicle speed is one of the crucial variables needed to be known in real-time and with high accuracy, to serve as input into vehicle dynamic control systems. Its direct measurement in the vehicle is however cost ineffective. The idea is to use the measurements from generally available on-board sensors and to consequently compute the vehicle speed. Nevertheless, the measurements are highly influenced by process noises due to complexity of motion of the vehicle. Therefore, an estimation algorithm with ability to deal with this negative influence has to be developed. The estimation algorithm presented in this thesis estimates longitudinal vehicle speed using measurements of four rotational wheel speeds, longitudinal acceleration, motor torques, yaw rate and steering wheel angle. It was tested against the numerous situations considered critical according to vehicle speed estimation, such as rapid acceleration on road with low friction coefficient, emergency braking with activation of ABS, or driving in the slope with wheels slipping, providing satisfactory results.
Description
Keywords
Rýchlosť vozidla, pozdĺžna rýchlosť, odhad stavu, stavová premenná, stavový pozorovateľ, stavový estimátor, Kalmanov filter, rýchlosť kolesa, pozdĺžne zrýchlenie, moment motora, senzor, meranie, Vehicle speed, vehicle velocity, longitudinal velocity, state estimation, state variable, state observer, state estimator, Kalman Filter, wheel speed, longitudinal acceleration, motor torque, sensor, measurement
Citation
ROŠTEK, M. Estimace rychlosti vozidla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Mechatronika
Comittee
doc. Ing. Peter Kriššák, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Ing. Tomáš Březina, CSc. (člen)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D. (člen)
Ing. Josef Ferda (člen)
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (člen)
Ing. Bohumil Král, CSc. (člen)
Date of acceptance
2018-06-14
Defence
Student v prezentaci seznámil odbornou komisi se svou DP. Po ukončení prezentace a přečtení posudků oponenta a vedoucího práce odpovídal student na otázky odborné komise. Konkrétně směřovaly dotazy na ověření popsaných řešení na reálných datech s provozu vozidla.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení