【技术实现步骤摘要】
一种多状态反馈的智能汽车可拓车道保持控制方法
本专利技术属于智能汽车控制
，特别涉及了一种多状态反馈的智能汽车可拓车道保持控制方法。
技术介绍
为满足安全、高效、智能化交通发展的要求，智能汽车成为其发展和研究的重要载体和主要对象，尤其是电动智能汽车对于改善环境污染、提高能源利用率、改善交通拥挤问题有着很大作用。其中，智能汽车在道路行驶过程中，车道保持能力逐渐成为关注的热点之一，尤其是弯道保持和高速车道保持性能。智能汽车车道保持控制基于普通车辆平台，架构计算机、视觉传感器、自动控制执行机构以及信号通讯设备，实现自主感知、自主决策和自主执行操作保证安全行驶功能。常见车辆多为前轮驱动，通过调节前轮转角保证车辆横向控制精度和车辆行驶的安全性稳定性。车道保持基于摄像头等视觉传感器，通过车道线检测提取车道线信息，同时获取车辆在车道中的位置，确定下一时刻需要执行的前轮转角。具体控制方式主要有两种：预瞄式参考系统和非预瞄式参考系统，预瞄式参考系统主要以车辆前方位置的道路曲率作为输入，根据车辆与期望路径之间的横向偏差或航向偏差为控制目标，通过各种反馈控制方法设计对车辆动力学参...
【技术保护点】
1.一种多状态反馈的智能汽车可拓车道保持控制方法，其特征在于，选取当前车辆运动状态量与下一时刻期望的状态的偏差作为可拓控制器特征量，建立多状态可拓集合，对可拓集合进行域界划分，将整个可拓集合划分为经典域、可拓域和非域三个区域；通过车辆‑道路实时特征量计算关联函数值，基于关联函数值将每一个实时特征状态量分类到各个区域中，基于此分别计算前轮转角输出值。
【技术特征摘要】
1.一种多状态反馈的智能汽车可拓车道保持控制方法，其特征在于，选取当前车辆运动状态量与下一时刻期望的状态的偏差作为可拓控制器特征量，建立多状态可拓集合，对可拓集合进行域界划分，将整个可拓集合划分为经典域、可拓域和非域三个区域；通过车辆-道路实时特征量计算关联函数值，基于关联函数值将每一个实时特征状态量分类到各个区域中，基于此分别计算前轮转角输出值。2.根据权利要求1所述的一种多状态反馈的智能汽车可拓车道保持控制方法，其特征在于，所述控制方法的实现包括如下步骤：步骤1，建立二自由度动力学模型；步骤2，计算车道线拟合；步骤3，计算状态量偏差；步骤4，多维可拓特征量提取和域界划分；步骤5，计算关联函数；步骤6，输出前轮转角。3.根据权利要求1所述的一种多状态反馈的智能汽车可拓车道保持控制方法，其特征在于，步骤1的具体实现包括：设车辆整车质量为M，车辆绕质心z轴的转动惯量为Iz，前后轴距离质心的距离分别为lf、lr，vx、vy分别为车辆沿x轴和y轴的纵向速度和侧向速度，β、r分别为质心侧偏角和横摆角速度，Fyf1、Fyfr、Fyrl、Fyrr分别为四个车轮受到的侧向力，定义Fyf、Fyr分别为前轴和后轴轮胎受到的侧向合力，表示为Fyf＝Fyfl+Fyfr、Fyr＝Fyrl+Fyrr，前轮转角δf调节车辆行驶方向，δf作为车辆二自由度模型的输入参数，假设车辆纵向速度vx为常数，左右车轮的侧偏角相同，Iz为绕质心的转动惯量；则车辆二自由度动力学模型方程可以表示为：前后轮胎侧向力Fyf、Fyr与前后轮轮胎侧偏角αf、αr的关系为：Fyf(t)＝cfαf(t)Fyr(t)＝crαr(t)(2)其中，cf、cr为前后轮胎侧偏刚度，在轮胎工作于线性区时，其值为定值；前后轮胎侧偏角αf、αr可表示为：将式(5)和(6)代入式(4)中，可以得到方程：其中，将其写成状态空间方程形式：其中，状态量x＝[β，r]T，且4.根据权利要求1所述的一种多状态反馈的智能汽车可拓车道保持控制方法，其特征在于，步骤2中，车道线拟合采用二次多项式拟合，具体实现包括：根据道路曲率值ρ和车辆摄像头距离左右车道线的距离DL、Dr，得到弯道时车道线拟合方程：其中，ρ为道路曲率，DL、Dr为车辆摄像头距离左右车道线的距离，为车道线航向角。5.根据权利要求1所述的一种多状态反馈的智能汽车可拓车道保持控制方法，其特征在于，步骤3中，所述状态量包括：横摆角速度r，侧向加速度ay，预瞄点横向位置偏差eL，航向偏差计算状态量的方法包括：设...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡英凤，臧勇，孙晓强，王海，陈龙，江浩斌，袁朝春，陈小波，何友国，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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