一种用于换道避让的自动驾驶方法技术

本发明专利技术公开了一种用于换道避让的自动驾驶方法，该方法基于三次多项式曲线的路径规划同时考虑了计算效率和汽车非完整性约束对路径规划的影响，简洁高效的获取符合约束条件的路径；基于“前馈+反馈”控制结构的汽车换道避让路径跟踪控制方法同时考虑汽车动力学特性和模型不确定性对路径跟踪控制的影响，利用汽车换道避让路径跟踪前馈控制来抑制扰动项对路径跟踪精度的影响，并利用汽车换道避让路径跟踪反馈控制将闭环系统的极点配置在期望的位置上，保证闭环系统具有良好的动态和稳态性能。本发明专利技术提供的一种用于换道避让的自动驾驶方法作用效果显著，适于广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
一种用于换道避让的自动驾驶方法
本专利技术涉及自动驾驶
，特别涉及，一种用于换道避让的自动驾驶方法。
技术介绍
汽车自动驾驶技术具有减少交通事故、缓解道路拥堵和降低排放等优点，在未来的智能交通和军事领域拥有广阔的应用前景。现有的路径规划方法未能同时考虑计算效率和汽车非完整性约束对路径规划的影响。在规划出可行的路径之后，路径跟踪控制的目标是消除汽车实际行驶路径与规划路径之间的偏差，进而完成规划路径的准确跟踪。现有的路径跟踪方法未能同时考虑汽车动力学特性和模型不确定性对路径跟踪控制的影响。针对上述问题，设计一种解决现有技术所存在的未能同时考虑计算效率和汽车非完整性约束对路径规划的影响，未能同时考虑汽车动力学特性和模型不确定性对路径跟踪控制的影响的问题的方法，推动自动驾驶技术的进一步完善与发展。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种用于换道避让的自动驾驶方法，以解决现在技术所存在的未能同时考虑计算效率和汽车非完整性约束对路径规划的影响，未能同时考虑汽车动力学特性和模型不确定性对路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于换道避让的自动驾驶方法，其特征在于，具体步骤包括：/n步骤1、根据当前车道与目标车道的位置信息，将换道避让路径分解成几何形状相同的多段路径；/n步骤2、基于三次多项式曲线

【技术特征摘要】
1.一种用于换道避让的自动驾驶方法，其特征在于，具体步骤包括：
步骤1、根据当前车道与目标车道的位置信息，将换道避让路径分解成几何形状相同的多段路径；
步骤2、基于三次多项式曲线，其中为三次多项式系数，x、y分别为曲线OA上点的X、Y坐标，规划得到汽车换道避让路径的第一段路径；
步骤3、基于路径之间的对称关系，通过对第一段路径进行平移、翻转和旋转操作得到全部路径；
步骤4、根据汽车换道避让路径，基于线性二自由度汽车动力学模型，建立汽车换道避让路径跟踪控制模型；
步骤5、根据汽车换道避让路径跟踪控制模型，将闭环系统的极点配置在期望的位置上，基于汽车换道避让路径跟踪前馈控制律，将前馈和反馈控制相结合实现路径跟踪控制。


2.根据权利要求1所述的一种用于换道避让的自动驾驶方法，其特征在于，所述步骤1中具体的是将换道避让路径分解成几何形状相同的4段路径。


3.根据权利要求2所述的一种用于换道避让的自动驾驶方法，其特征在于，所述步骤2具体步骤包括：
步骤2.1、以汽车换道避让路径的起点为坐标原点，以汽车初始运动方向所在直线为X轴，以与所述X轴垂直的直线为Y轴，建立XOY直角坐标系；
步骤2.2、根据汽车换道避让路径和汽车前轮转向角在起始点处状态的几何关系，基于三次多项式得到第一段路径曲线OA；
步骤2.3、根据边界约束条件及汽车运动学关系得到，基于相邻路径曲线间平滑连接的对称关系，得到曲线OA的末端端点A与第二段路径曲线AB的末端端点B的函数关系，其中为点A的坐标，为点B的坐标，为曲线OA在点A处的切线角；
步骤2.4、根据曲线曲率的变化关系及汽车换道避让过程的侧向加速度约束，得到，其中为汽车允许的最大侧向加速度，为汽车换道避让初始速度；
步骤2.5、根据汽车允许的最大侧向加速度和汽车换道避让初始速度规划得到第一段路径OA。


4.根据权利要求3所述的一种用于换道避让的自动驾驶方法，其特征在于，所述步骤3具体步骤包括：
步骤3.1、根据规划得到的第一段路径OA得到点A的坐标，通过点A的坐标求得点B的坐标；
步骤3.2、基于相邻路径曲线间的平滑连接，得到曲线AB和第三段路径曲线BC关于点B中心对称，曲线OA和第四段路径曲线CD关于点B中心对称，得到点D和点C的坐标；
步骤3.3、通过对曲线OA平移、翻转...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乐，
申请(专利权)人：北京鼎翰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11