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Magic Formula轮胎模型参数辨识的一种混合优化方法 被引量:15
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作者 张云清 陈伟 +1 位作者 陈立平 杨景周 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期250-253,225,共5页
Magic Formula(MF)轮胎模型能够准确描述轮胎的侧偏特性,广泛应用于车辆动力学的研究。由于MF轮胎模型参数多,且高度非线性,从大量的试验数据中准确辨识这些参数相当困难。提出一种基于遗传算法和数值优化算法的混合优化方法,采用由粗... Magic Formula(MF)轮胎模型能够准确描述轮胎的侧偏特性,广泛应用于车辆动力学的研究。由于MF轮胎模型参数多,且高度非线性,从大量的试验数据中准确辨识这些参数相当困难。提出一种基于遗传算法和数值优化算法的混合优化方法,采用由粗到精的辨识过程,先利用遗传算法得出近似最优解,再利用数值优化算法辨识出精确的参数。利用辨识出的参数计算轮胎的侧偏特性,计算结果与试验数据吻合良好,表明该方法是辨识MF轮胎模型参数的有效手段。 展开更多
关键词 magic formula轮胎模型 优化方法 参数辨识 遗传算法
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用Magic Formula对轮胎特性曲线的拟合与优化 被引量:19
2
作者 任光胜 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期22-24,106,共4页
轮胎特性是研究汽车动力学的基础 ,特别是轮胎的侧偏特性对汽车操纵稳定性有着非常重要的影响。在汽车操纵稳定性的仿真研究中 ,用试验的方法来获得轮胎特性已不能满足研究的需要 ,而有必要建立轮胎模型。作者介绍了采用MagicFormula建... 轮胎特性是研究汽车动力学的基础 ,特别是轮胎的侧偏特性对汽车操纵稳定性有着非常重要的影响。在汽车操纵稳定性的仿真研究中 ,用试验的方法来获得轮胎特性已不能满足研究的需要 ,而有必要建立轮胎模型。作者介绍了采用MagicFormula建立轮胎模型的方法 ,包括试验曲线的样条化、优化目标函数的设计和拟合优化方法等 ,得到了MagicFormula轮胎模型中的各参数 ,为进一步对汽车操纵稳定性的仿真研究奠定了基础。 展开更多
关键词 magicformula 轮胎模型 曲线拟合 优化 仿真 特性
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MagicFormula减振器数值模型的参数识别与虚拟调校 被引量:1
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作者 郭孔辉 冯俊 郭耀华 《汽车技术》 北大核心 2013年第6期1-5,共5页
为研究减振器的调校和匹配,需要建立可以完整描述减振器的外特性曲线理论模型。介绍了一种新型减振器模型——Magic Formula减振器数值模型,同时给出了一种有效、精确地模型参数辨识方法。然后将模型参数化,嵌入到7自由度整车Simulink... 为研究减振器的调校和匹配,需要建立可以完整描述减振器的外特性曲线理论模型。介绍了一种新型减振器模型——Magic Formula减振器数值模型,同时给出了一种有效、精确地模型参数辨识方法。然后将模型参数化,嵌入到7自由度整车Simulink模型中,以整车的动力学性能为优化目标,联合Isight软件,使用多目标优化算法,在C级路面对减振器的阻尼特性进行虚拟调校。优化结果表明,调校后的减振器的阻尼特性能够较明显改善车辆的动力学性能。 展开更多
关键词 减振器 magic formula数值模型 参数辨识 虚拟调校
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基于修正的轮胎刷子模型的轮胎纵向力分析 被引量:6
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作者 赵又群 李波 +2 位作者 臧利国 张明杰 陈月乔 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期50-54,91,共6页
在轮胎结构简化的基础上,建立了修正的轮胎刷子模型,并推导了轮胎纵向力的表达式.分析轮胎与地面之间的接触情况,建立动摩擦椭圆与静摩擦椭圆,分别求解附着区纵向力和滑移区纵向力,并对两者的关系进行分析.根据轮胎胎面与胎肩刚度的不同... 在轮胎结构简化的基础上,建立了修正的轮胎刷子模型,并推导了轮胎纵向力的表达式.分析轮胎与地面之间的接触情况,建立动摩擦椭圆与静摩擦椭圆,分别求解附着区纵向力和滑移区纵向力,并对两者的关系进行分析.根据轮胎胎面与胎肩刚度的不同,求解胎面纵向力和胎肩纵向力,同时考虑刚度对接地印迹长度的影响.当滑移率在0.0-0.2之间时,修正的轮胎刷子模型、魔术公式与实验所得纵向力的结果基本一致.文中方法有助于轮胎的优化设计. 展开更多
关键词 车轮 轮胎 纵向力 刷子模型 摩擦椭圆 魔术公式
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基于遗传算法的魔术公式轮胎模型参数两级辨识 被引量:11
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作者 边伟 龚佳慧 +2 位作者 文爱民 陈林山 刘奕贯 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第5期115-120,共6页
为了提高魔术公式(Magic formula,MF)轮胎模型参数的辨识精度及速度,采用参数的两级辨识的方法,定义公式相关的参数B,C,D,E为一级参数,轮胎模型的特性参数为二级参数。首先基于Matlab遗传算法工具箱对一级参数进行辨识,然后基于一级... 为了提高魔术公式(Magic formula,MF)轮胎模型参数的辨识精度及速度,采用参数的两级辨识的方法,定义公式相关的参数B,C,D,E为一级参数,轮胎模型的特性参数为二级参数。首先基于Matlab遗传算法工具箱对一级参数进行辨识,然后基于一级参数的辨识结果再次利用遗传算法对二级参数进行辨识,并且将辨识出的参数带入到魔术公式计算轮胎的受力,拟合出不同载荷下的魔术公式轮胎模型的纵向力随滑移率变化曲线。对一级参数辨识的相对残差为2.196 8%,且遗传代数为40代左右就收敛;二级参数的辨识相对残差为0.840 3%,且遗传代数为20代左右时就收敛。辨识结果表明:对魔术公式轮胎模型参数分两级辨识的方法,可以保证参数辨识的精度,并有效提高辨识的效率,为实时参数辨识提供了高效可靠的方法。 展开更多
关键词 车辆工程 轮胎模型 魔术公式 遗传算法 参数辨识
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模型车轮胎侧偏刚度的参数辨识方法 被引量:20
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作者 李玲 马力 +3 位作者 牟宇 徐超 李文茹 施树明 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期1508-1514,1466,共8页
鉴于高速转弯等极限工况下,采用实车实验法研究车辆的稳定性存在极大的危险性,采用模型车代替实车进行车辆稳定性实验。研究车辆的动力学特性,须先获取轮胎参数,特别是轮胎的侧偏刚度。本文中首先基于2自由度车辆模型,推导了轮胎侧偏刚... 鉴于高速转弯等极限工况下,采用实车实验法研究车辆的稳定性存在极大的危险性,采用模型车代替实车进行车辆稳定性实验。研究车辆的动力学特性,须先获取轮胎参数,特别是轮胎的侧偏刚度。本文中首先基于2自由度车辆模型,推导了轮胎侧偏刚度的参数辨识模型,并采用低速圆周实验法测定了轮胎线性区域的侧偏刚度。然后,根据测得的轮胎侧偏刚度,一方面通过计算前轮转角并和利用Ackermann转向几何学得到的前轮转角进行对比,直接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性;另一方面通过计算轮胎魔术公式系数,间接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性。 展开更多
关键词 2自由度车辆模型 侧偏刚度 参数辨识 Ackermann转向几何 轮胎魔术公式
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基于模糊PID控制策略的ESP控制系统仿真 被引量:5
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作者 王良模 安丽华 +2 位作者 吴志林 马春卉 李力 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2011年第3期266-271,共6页
采用"魔术公式",建立了轮胎的纵向力和侧向力的数学模型,完整地表达了纯工况下轮胎的力学特性,研究了7自由度整车模型ESP控制系统,运用Matlab/Simulink软件建立了包括发动机、制动器、轮胎和车身等子模型的整车动力学模型,设... 采用"魔术公式",建立了轮胎的纵向力和侧向力的数学模型,完整地表达了纯工况下轮胎的力学特性,研究了7自由度整车模型ESP控制系统,运用Matlab/Simulink软件建立了包括发动机、制动器、轮胎和车身等子模型的整车动力学模型,设计了模糊PID控制系统的算法和结构,进行了ISO 3888紧急双移线等极限工况下的整车操纵稳定性仿真试验.结果表明:当横摆加速度与名义值产生偏差超过一定范围时,ESP控制系统对被控车轮进行制动,限制了质心侧偏角的增加.通过转向盘可以有效地控制汽车的侧向加速度变化,且轨迹跟随性较好,提高了汽车操纵稳定性. 展开更多
关键词 电子稳定性控制系统 7自由度 PID控制 魔术公式 数学模型
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基于辅助粒子滤波的汽车轮胎参数和行驶状态估计 被引量:3
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作者 包瑞新 Edoardo Sabbioni +1 位作者 于会龙 张涛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期282-288,301,共8页
单独的轮胎魔术公式参数通常需要通过昂贵的试验设备和大量的试验数据才能够确定,之后这些参数在设计阶段将被应用于车辆模型来模拟车辆的操纵动力学行为。建立了包含定常统计特性噪声的汽车动力学模型,利用龙格-库塔方法模拟模型,引入... 单独的轮胎魔术公式参数通常需要通过昂贵的试验设备和大量的试验数据才能够确定,之后这些参数在设计阶段将被应用于车辆模型来模拟车辆的操纵动力学行为。建立了包含定常统计特性噪声的汽车动力学模型,利用龙格-库塔方法模拟模型,引入辅助粒子滤波技术,通过二次加权操作,较好地实现了轮胎参数的估计,并最终代入动力学方程,实现了车辆侧向力等参数的估计。同时进行了场地试验。结果表明,辅助粒子滤波技术改善了标准粒子滤波算法的精度,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 车辆 动力学模型 魔术公式 辅助粒子滤波 龙格-库塔方法
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用于纵向道路附着系数评估的简化轮胎模型 被引量:8
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作者 边明远 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2012年第1期1-5,共5页
在分析试验数据和Pacejka的魔术公式的基础上,提出了一种含有3个参数的纵向道路附着系数计算模型,并给出了公式中各未知参量的计算算法。与目前应用的一些经验模型相比,该模型和魔术公式形式类似,并具有结构形式简单、需拟合参数少、计... 在分析试验数据和Pacejka的魔术公式的基础上,提出了一种含有3个参数的纵向道路附着系数计算模型,并给出了公式中各未知参量的计算算法。与目前应用的一些经验模型相比,该模型和魔术公式形式类似,并具有结构形式简单、需拟合参数少、计算量小的特点,能够较好地描述道路纵向附着系数随车轮滑移率及其他因素产生非线性变化的规律。通过仿真计算与试验结果以及与魔术公式拟合结果的比较,验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 道路附着系数 轮胎模型 魔术公式
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融合状态观测及优化方法的纯侧偏轮胎模型辨识 被引量:1
10
作者 邱香 吴晓建 周兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期84-90,共7页
针对目前轮胎模型辨识大多基于轮胎力、轮胎侧偏角等数据已知或可测假设的局限,提出一种基于车载传感器和整车操稳性试验的魔术公式轮胎纯侧偏模型辨识方法。该方法融合状态观测与优化思想,首先构建无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Fil... 针对目前轮胎模型辨识大多基于轮胎力、轮胎侧偏角等数据已知或可测假设的局限,提出一种基于车载传感器和整车操稳性试验的魔术公式轮胎纯侧偏模型辨识方法。该方法融合状态观测与优化思想,首先构建无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)状态观测系统对轮胎模型特征参数进行初步估计,而后将参数识别转换为优化问题,由UKF状态观测系统为粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法提供初值,且将UKF估计结果与魔术公式轮胎纯侧偏模型参数灵敏度分析结果相结合,为PSO算法提供搜索区间,进一步获取更精确辨识结果。Simulink仿真及不同侧向加速度下的Simulink-Carsim联合仿真结果共同表明,车辆侧向加速度达到一定程度使轮胎进入非线性域后,所提出的辨识方法能够获得较准确的辨识效果。 展开更多
关键词 魔术公式轮胎模型 参数辨识 状态观测 无迹卡尔曼滤波 粒子群优化
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三次光顺样条在FSAE轮胎数据处理中的应用
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作者 王前 丁康 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第11期79-81,共3页
研究了三次光顺样条函数在大学生FSAE轮胎测试数据处理中的应用。通过使用三次光顺样条函数对赛车轮胎原始测试数据进行侧偏、纵向等特性曲线的拟合,可构造出便于建模的新轮胎数据。使用新的轮胎数据可以快速、准确地实现轮胎特性曲面... 研究了三次光顺样条函数在大学生FSAE轮胎测试数据处理中的应用。通过使用三次光顺样条函数对赛车轮胎原始测试数据进行侧偏、纵向等特性曲线的拟合,可构造出便于建模的新轮胎数据。使用新的轮胎数据可以快速、准确地实现轮胎特性曲面的可视化,构建轮胎四变量仿真模型以及实现Magic Formula轮胎模型参数的识别,从而便于FSAE设计人员了解轮胎特性,构建轮胎模型以及进行整车动力学仿真。通过Matlab/Simulink编程以及ADAMS的仿真验证了上述轮胎数据处理方法的可行性,为中国大学生FSAE在轮胎数据处理领域积累了一定的经验。 展开更多
关键词 三次光顺样条 曲线拟合 magic formula轮胎模型 formula SAE
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磁流变减振器魔术公式模型在悬架控制中的应用 被引量:8
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作者 张丽霞 庞齐齐 +5 位作者 潘福全 葛小菡 林炳钦 何一超 危银涛 杜永昌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期1659-1665,共7页
基于某款磁流变减振器特性实验数据,辨识了磁流变减振器魔术公式模型的各项参数,模型误差在8%以内。在适当简化磁流变减振器魔术公式模型的条件下,通过直接逆推得到磁流变减振器魔术公式逆模型。仿真中,磁流变减振器魔术公式正、逆模型... 基于某款磁流变减振器特性实验数据,辨识了磁流变减振器魔术公式模型的各项参数,模型误差在8%以内。在适当简化磁流变减振器魔术公式模型的条件下,通过直接逆推得到磁流变减振器魔术公式逆模型。仿真中,磁流变减振器魔术公式正、逆模型实现加速度驱动阻尼控制策略期望阻尼力的误差平均值为3.67%。台架实验中,磁流变减振器魔术公式逆模型的应用使车身加速度降低了6.27%,实现了加速度驱动阻尼控制策略的控制效果。磁流变减振器魔术公式模型在半主动控制悬架系统仿真及台架实验中的成功应用对磁流变半主动悬架控制系统的研究有较强的实际意义。 展开更多
关键词 磁流变减振器 魔术公式模型 魔术公式逆模型 加速度驱动阻尼控制策略 台架实验
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基于增量线性模型预测控制的无人车轨迹跟踪方法 被引量:13
13
作者 邹凯 蔡英凤 +1 位作者 陈龙 孙晓强 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第10期1-7,共7页
针对现有无人车轨迹跟踪研究中假设轮胎侧偏角始终处于线性区域的不足,提出了一种基于增量线性时变模型预测控制的轨迹跟踪方法。在每个控制周期内进行轮胎魔术公式的线性化处理,建立时变轮胎模型,并结合车辆二自由度模型,获得了车辆时... 针对现有无人车轨迹跟踪研究中假设轮胎侧偏角始终处于线性区域的不足,提出了一种基于增量线性时变模型预测控制的轨迹跟踪方法。在每个控制周期内进行轮胎魔术公式的线性化处理,建立时变轮胎模型,并结合车辆二自由度模型,获得了车辆时变模型,设计增量线性时变模型预测控制器(ILTVMPC),完成了轨迹跟踪,在二次规划求解过程中加入包括控制量和控制增量等约束。利用MATLAB/Simulink平台将该方法与非线性模型预测控制进行仿真对比,结果表明:基于时变轮胎模型的ILTVMPC,不仅在跟踪精度和稳定性上有优异表现,而且计算实时性得到较大幅度提升。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 增量线性模型 轮胎魔术公式 模型预测控制 轨迹跟踪 稳定性
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基于魔术公式的轮胎特征函数计算方法 被引量:6
14
作者 王先云 刘艳华 +2 位作者 马斌 刘志敏 刘立国 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第7期265-269,共5页
提出了利用魔术公式(magic formula)计算轮胎特征函数的方法。基于轮胎力学特性试验数据辨识得到magic formula轮胎模型中的相关系数。根据magic formula轮胎模型可以计算轮胎在任意载荷、任意运动状态下与操纵稳定性相关的性能指标,用... 提出了利用魔术公式(magic formula)计算轮胎特征函数的方法。基于轮胎力学特性试验数据辨识得到magic formula轮胎模型中的相关系数。根据magic formula轮胎模型可以计算轮胎在任意载荷、任意运动状态下与操纵稳定性相关的性能指标,用来进行性能的集成;同时可以作为对轮胎特性的要求,提供给轮胎供应商作为性能开发的基准。以某一车型轮胎选型过程中轮胎特征函数的计算为例,说明了具体的实现过程,此方法提高了汽车操纵稳定性匹配与性能集成的精度与效率,具有实际的工程意义。 展开更多
关键词 操纵稳定性 轮胎特征函数 魔术公式 轮胎模型
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基于改进粒子群算法的轮胎模型参数两级辨识 被引量:4
15
作者 张丽霞 刘家琪 +2 位作者 潘福全 张文彩 郑超艺 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第16期6876-6881,共6页
为提高PAC89(Pacejka'89 tyre model)轮胎模型的辨识速度和辨识精度,采用加入自适应权重和自然选择性的粒子群算法,并将PAC89轮胎模型参数分为两级,依次进行辨识。以轮胎模型侧偏力曲线的辨识为例,轮胎模型中的刚度因子、形状因子... 为提高PAC89(Pacejka'89 tyre model)轮胎模型的辨识速度和辨识精度,采用加入自适应权重和自然选择性的粒子群算法,并将PAC89轮胎模型参数分为两级,依次进行辨识。以轮胎模型侧偏力曲线的辨识为例,轮胎模型中的刚度因子、形状因子、峰值因子、曲率因子、垂直和水平偏移率为一级参数,通过改进粒子群算法进行一级辨识得到;组成上述因子的特性参数为二级参数,通过改进粒子群算法进行二级辨识得到。一级辨识收敛时的迭代次数小于40,二级辨识收敛时的、迭代次数在100左右,通过实验数据与辨识模型的对比得出平均相对残差为1.6961%。辨识结果表明,采用改进粒子群算法分两级对PAC89轮胎模型进行辨识的方法,能够在保证模型精度的同时提高辨识速度,是一种有效的多参数辨识方法。 展开更多
关键词 轮胎模型 粒子群算法 参数辨识 魔术公式 车辆工程
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