Virtuele sensoren voor voertuigdynamica: een modelgebaseerde aanpak voor indirecte meting van de bewegingstoestand van het voertuig en de bandkrachten

Dit onderzoek is gericht op het ontwikkelen van modelgebaseerde schatters voor de bewegingstoestand van het voertuig en de bandkrachten die robuust zijn voor onzekere banden- en wegdekcondities en die alleen gebruik maken van metingen die beschikbaar zijn in moderne productievoertuigen. Dergelijke schatters zouden onschatbare informatie verstrekken om voertuigdynamische controlesystemen te verbeteren en zouden de ontwikkeling van toekomstige controlesystemen, zoals autonoom rijden, bevorderen. Dit werk combineert het gebruik van schatters gebaseerd op kinematische en dynamische modellen. Het eerstgenoemde type schatters is inherent robuust voor onzekere banden- en wegdekcondities maar is gevoelig voor meetonnauwkeurigheden. Het tweede genoemde type daarentegen is relatief robuust voor dergelijke onnauwkeurigheden maar vereist een bandenmodel om de bandkrachten te beschrijven. De klassieke aanpak is om een bekend bandenmodel te veronderstellen, maar bandenparameters zijn moeilijk te identificeren en variëren afhankelijk van omgevingsfactoren, bijvoorbeeld wanneer de toestand van het wegdek verandert. Deze veronderstelling leidt daarom over het algemeen tot afwijkende schattingsresultaten. Dit werk maakt in de plaats gebruik van zogenaamde model-loze en adaptieve modelleringstechnieken voor de bandkrachten. Op deze manier wordt robuustheid voor onzekere banden- en wegdekcondities bekomen. Dit werk toont echter aan dat deze bandmodelleringstechnieken leiden tot schatters met een slechte observeerbaarheid die onnauwkeurige resultaten leveren in de praktijk en zelfs instabiel kunnen worden. Dit werk stelt methoden voor om deze onnauwkeurigheden te voorkomen en om dit type van schatters te stabiliseren. Een uitgebreide experimentele validatie toont aan dat deze methoden de prestaties van de schatters drastisch verbeteren.