Unscented Kalman Filter 를 이용한 차량의 롤 각 추정기 설계

Q: 이 논문에서 정의한 롤 각이란 무엇인가?

롤 각은 차량의 횡 방향 움직임에 의해 발생하는 차량의 롤 모션을 나타내는 값이다. 차량의 선회 안정성을 향상시키기 위해 필요한 핵심 정보 중 하나로, 횡가속도 변화와 함께 고려되어야 하는 중요한 동적 변수이다. 특히 급격한 코너링 시 차량의 거동을 파악하는 데 필수적이다.

Q: 차량의 롤 각 추정 시 무향 칼만필터가 확장 칼만필터보다 우수한 이유는 무엇인가?

연구 결과, 무향 칼만필터는 확장 칼만필터와 달리 자코비안을 이용한 선형화 과정을 거치지 않아 모델의 비선형성에 강인한 특성을 갖는다. 따라서 차량의 롤 각이 급격히 증가하거나 노면 마찰계수가 변하는 등 비선형성이 커지는 상황에서 확장 칼만필터보다 횡가속도 및 롤 각 추정 성능이 우수하다.

김석원; 정용우; 김진성; 이승희; 정정주

학술대회자료

저자정보: 김석원 (한양대학교) 정용우 (한양대학교) 김진성 (한양대학교) 이승희 (한양대학교) 정정주 (한양대학교)

저널정보: 한국자동차공학회 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2018년 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회

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In order to improve the cornering stability of the vehicle, the information about the vertical tire force and roll angle is required. So many researches have been conducted using a roll angle estimator based on Extended Kalman Filter (EKF). However, its performance drops sharply in various driving and road environments, because of the nonlinearity of bicycle model. Thus, we propose more robust roll angle estimator based on Unscented Kalman Filter (UKF) algorithm for the lateral acceleration nonlinearity change of vehicle

#Bicycle Model(자전거 모델) #Roll Angle(롤 각) #Extended Kalman Filter(확장 칼만필터) #Unscented Kalman Filter(무향 칼만필터) #Cornering Stability(선회 안정성) #Lateral Acceleration(횡가속도)

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