一种集成驾驶员决策行为的智能操纵方法技术

技术编号:23762212 阅读:54 留言:0更新日期:2020-04-11 18:01
本发明专利技术提供了一种集成驾驶员决策行为的智能转向操纵方法,把转向过程分为角度决策模块以及角速度决策模块得出理想的偏转角度,将该偏转角度作为工程机械及车辆模型的输入,完成路径跟踪,将航向角偏差与路径偏差作为调整角度策略模块的输入,得出偏转角度值大小,再根据航向角偏差与路径偏差的正负得出偏转角度的方向,将偏转角度以及行驶速度作为调整角速度策略模块的输入,建立双输入单输出的偏转角速度模糊控制器,输出理想的偏转角速度,最后将偏转角度作为工程机械及车辆模型的输入,输出实际路径点以及航向角反馈回输入端,形成完整的闭环系统。本发明专利技术鲁棒性强、实用性好,该方法可以更符合驾驶员推理和决策行为。

An intelligent control method integrating driver's decision behavior

【技术实现步骤摘要】
一种集成驾驶员决策行为的智能操纵方法
本专利技术属于智能无人系统工程
,具体涉及一种集成驾驶员决策行为的智能操纵方法。
技术介绍
随着人们对车辆操纵稳定性研究的深入,单纯依靠建立车辆动力学模型很难完成对转向过程的综合评估。因为转向过程与驾驶员的驾驶经验和对驾驶状态的估计密切相关。在不断的驾驶实践中,如果驾驶员能够掌握轨迹曲率与偏转角度之间的映射关系,当驾驶员观察到特定的道路曲率之后,就可以很自然地确定出相应的偏转转角。转向和回正时间的长短会使车辆实际运动轨迹与期望轨迹发生偏差,时间长短与偏差大小成正比。随着车速的提高,这种影响会越大,因此方向盘转速的调节问题也是非常重要的。通过建立偏转角度模型和偏转角速度模型,利用模糊逻辑系统建立拟人转向控制方法。2012年沈峘等人通过对驾驶员转向行为的人—车闭环稳定性研究,发现驾驶员不仅能从汽车的线性动力学特性中学习控制汽车行驶方向的技能,还可结合自身的生理限制形成内部参考模型,据此形成一种建立驾驶员自适应转向控制的方法。此方法仅考虑了预瞄侧向偏差,因此在车辆行驶到预瞄点后,即使预瞄侧向偏差被消本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成驾驶员决策行为的智能操纵方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤一,计算路径切线角度:根据实际位置坐标点(x,y)在理想路径坐标点中找出的实际位置坐标点下一路径坐标点(x

【技术特征摘要】
1.一种集成驾驶员决策行为的智能操纵方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,计算路径切线角度:根据实际位置坐标点(x,y)在理想路径坐标点中找出的实际位置坐标点下一路径坐标点(x1,y1),根据实际位置坐标点与下一路径坐标点坐标求解出路径斜率k,通过斜率k得出路径切线角度αL,再根据当前航向角度α与路径切线角度αL得出工程机械或车辆当前航向角度偏差Δα;
步骤二,计算路径横向偏差:根据实际位置坐标点(x,y)在理想路径坐标点中找出最短距离点(xe,ye),通过实际位置坐标点与最短距离点坐标求解出两点距离即横向偏差Δd,判断出横向偏差Δd的正负;
步骤三,计算行驶偏转角度δ:通过横向偏差Δd判断工程机械或车辆是否偏离理想路径,利用横向偏差Δd与航向角度偏差Δα计算出偏转角度δ;
步骤四,建立偏转角速度策略模型:将行驶速度V和偏转角度δ作为输入变量,偏转角速度ωδ作为输出变量建立偏转角速度策略模型;
步骤五,建立操纵工程机械及车辆模型:将输入偏转角度δ作为输入,以航向角度α和横向位移y作为输出建立操纵工程机械及车辆模型;
步骤六,将偏转角度δ以及行驶速度V作为输入,通过模糊控制器输出理想的偏转角速度,然后将偏转角度作为操纵工程机械及车辆模型的输入,输出实际路径点(x,y)以及航向角α反馈回输入端,形成完整的闭环系统。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤一中路径斜率k表示为:



对应的路径切线角度αL表示为:
αL=arctan(k)
当前航向角偏差Δα表示为:
Δα=α-αL
式中:α为工程机械或车辆当前航向角度。


3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤二中横向偏差Δd如下式所示:



根据最短距离点(xe,ye)与最短距离点下一路径点(xb,yb)求解出直线方程L,将实际位置横坐标x代入直线L,若求解出的ym小于实际位置点纵坐标y,则实际位置坐标点(x,y)在理想路径上方,此时Δd取正值,反之则在下方,此时Δd取负值。


4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述步骤三中,
当横向偏差Δd在±0.1m之内时,则认为工程机械或车辆并没有偏离理想路径,计算Δα,根据航向角偏差Δα工程机械或车辆只需在原来转角基础上补偿一个调整角度δ1,其中δ1=Δα,则可使得工程机械或车辆行驶时的航向角与理想路径切线角度一致;<...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈刚张介顾爱博袁靖苏树华王和荣周楠陈守宝王良模王陶
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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