【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法及控制系统
[0001]本专利技术属于机动车电动控制
,具体涉及一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法及控制系统。
技术介绍
[0002]转向系统是影响汽车操纵稳定性和行驶安全性的关键系统之一,汽车转向系统已经完成了从机械转向系统到电动动力转向系统的转变,未来无人驾驶的主动转向是转向系统的最终目标。无人驾驶的研究重点主要分为三部分:感知层、决策层和执行层,执行层的主要目标是当接收到决策层发送的方向盘目标转角信号后,通过转向控制算法,实现转角跟随控制。
[0003]传统的电动动力转向系统(Electric Power Steering,EPS)只是根据驾驶员的转向操作,借助于电机助力系统施加可变的转向助力,减轻驾驶员的转向负担,而自动驾驶的主动转向系统不需要驾驶员操作,通过算法控制转向电机实时输出合适的力矩让汽车前轮转到理想的角度。现有的转向系统控制技术多采用线性控制算法,存在着控制精度不高,稳定性较弱等缺点。并且主动转向系统是一种多变量输入的非线性时变系统,运行工况变化范围较广,因此传统算法会存在自适应能力有限、抗干扰性弱的缺陷,导致主动转向到目标角度时会存在误差较大,调节时间较长,来回波动等问题。
技术实现思路
[0004]为解决以上现有技术存在的问题,本专利技术提出了一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法,该方法包括:
[0005]S1:启动主动转向系统,车辆系统实时获取车辆状态信息和环境信息,车辆的决策层控制器根据获取的信息确定汽车前轮 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法,其特征在于,包括:S1:启动主动转向系统,车辆系统实时获取车辆状态信息和环境信息;车辆的决策层控制器根据获取的信息确定汽车前轮目标转向角度θ
m
;S2:将汽车前轮目标转向角度θ
m
输入到位置环的PID控制器,得到电机目标电流I
m
;S3:将电机目标电流输入到电流环模糊自适应PID控制器中,确定此时的电流控制器的具体参数;S4:根据电流控制器的具体参数确定理想控制电压,并将控制电压输入到执行电机中,生成电机电流;将生成的电机电流重新反馈到电流环模糊自适应PID控制器进行调控,完成电机电流的闭环控制;S5:电机生成的电流作用在转向柱上,带动转向柱旋转经由传动系统带动前轮转到目标角度,完成整个主动转向系统的控制其中,PID控制器为比例
‑
积分
‑
微分控制器。2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法,其特征在于,获取车辆状态信息和环境信息包括:采用传感器获取车辆的状态信息,获取的车辆状态信息包括前时刻的车速和车辆转向角度;采用车载摄像头和超声波雷达获取环境信息,获取的环境信息包括周围车辆与障碍物以及道路情况。3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法,其特征在于,确定汽车前轮目标转向角度θ
m
的过程包括:车载摄像头获取周围环境信息后将环境信息输入到上层控制器中;传感器获取车辆自生的状态信息,并将自身状态信息传输到上层控制器中;上层控制器根据输入的信息进行车辆的路径规划,根据车辆路径规划结果确定车辆的当前目标转向角度θ
m
。4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法,其特征在于,采用位置环的PID控制器处理汽车前轮目标转向角度θ
m
的过程包括:以汽车目标转向角度θ
m
和实际转向角度θ
real
的差作为输入,经过PID控制器进行比例、积分、微分环节的调控之后得到电机应输出的目标电流Im,将目标电流输入到电流环中。5.根据权利要求4所述的一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法,其特征在于,PID控制器处理数据的公式为:其中,u(t)表示t时刻的输出,K
p
表示比例系数,e(t)表示t时刻的实际值与理想值的偏差,T
i
表示积分时间常数,T
d
表示微分时间常数。6.根据权利要求1所述的一种无人驾驶汽车主动转向系统的控制方法,其特征在于,采用电流环模糊自适应PID控制器对电...
【专利技术属性】
技术研发人员:禄盛,胡玉祥,赵洋,陈翔,马莹,朴昌浩,
申请(专利权)人:重庆邮电大学,
类型:发明
国别省市:
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