一种转向系统延迟的离线辨识方法技术方案

本发明专利技术实施例涉及一种转向系统延迟的离线辨识方法，所述方法包括：对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行持续同步观测生成多个第一观测数组；生成对应的第一前轮转角δ

【技术实现步骤摘要】
一种转向系统延迟的离线辨识方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种转向系统延迟的离线辨识方法。

技术介绍

[0002]在自动驾驶转向系统建模时，需要考虑转向系统的延迟，该部分不能通过运动学或者动力学推导出来，需要根据不同被控车辆的转向系统的特性来辨识，再将转向延迟的结果引入到自动驾驶的横向模型中。通常计算转向系统延迟时,只计算了方向盘转角控制指令下发时间到方向盘转角反馈时间的延迟时间，然而由于车辆与路面的地面摩擦、车内机械装置摩擦、车辆转向电机工作延时等原因，从方向盘转角反馈时间之后到车辆位姿也就是后轴中心行驶轨迹曲率发生变化的时间点之间实际还有一定的延迟。而自动驾驶中需要辨识的转向系统的延迟应该是从方向盘转角控制指令下发时间到后轴中心行驶轨迹曲率发生变化的时间点之间的总延迟。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种转向系统延迟的离线辨识方法、电子设备及计算机可读存储介质，对转向系统的总延迟进行离线辨识处理，弥补了常规转向系统延迟辨识的不足，提高了对转向系统延迟的辨识准确度。
[0004]为实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种转向系统延迟的离线辨识方法，所述方法包括：
[0005]按预设的观测周期T，对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行持续同步观测，生成多个第一观测数组；所述第一观测数据组包括第一观测方向盘转角α
i
和第一观测曲率k
i
；n≥i≥1，n为第一观测数组数量；
[0006]按方向盘转角与前轮转向角的对应关系，根据所述第一观测方向盘转角α
i
计算前轮转向角，生成对应的第一前轮转角δ
i
；
[0007]按二自由度汽车运动模型中前轮转向角与后轴中心行驶轨迹曲率的对应关系，根据所述第一前轮转角δ
i
计算后轴中心行驶轨迹曲率，生成对应的第一计算曲率k
’
i
；
[0008]确定计算曲率与观测曲率的延迟关系为τ为延时参数，设τ为所述观测周期T的整数倍；
[0009]根据所述计算曲率与观测曲率的延迟关系，以及所述第一前轮转角δ
i
与所述第一计算曲率k
’
i
的对应关系，确定由所述延时参数τ、所述第一前轮转角δ
i
和所述第一观测曲率k
i
作为参数的均方误差函数；
[0010]确定延时参数取值区间；所述延时参数取值区间包括多个延时参数取值；
[0011]将每个所述延时参数取值作为所述延时参数τ的值，代入所述均方误差函数进行计算，得到对应的均方误差计算结果；
[0012]从得到的所有所述均方误差计算结果中，选择数值最小的作为最小均方误差计算
结果；并将所述均方误差计算结果对应的所述延时参数取值，作为转向系统延迟的离线辨识结果。
[0013]优选的，在所述对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行持续同步观测时，所述方法还包括：
[0014]保持车辆处于自动驾驶状态；并保持车辆车速不低于预设的观测车速阈值；并保持车辆按预设的S型路线进行行驶；并防止车辆在行驶过程中方向盘转向角度或后轴中心行驶轨迹曲率出现跳变。
[0015]优选的，所述按预设的观测周期T，对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行持续同步观测，生成多个第一观测数组，具体包括：
[0016]按所述观测周期T，对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行同步数据采集，得到n组第一采集方向盘转向角度和第一采集曲率
[0017]根据预设的归一化模型，对n个所述第一采集方向盘转向角度进行数据归一化处理得到对应的n个所述第一观测方向盘转角α
i
，并对n个所述第一采集曲率进行数据归一化处理得到对应的n个所述第一观测曲率k
i
；
[0018]根据脚标i的对应关系，由所述第一观测方向盘转角α
i
和对应的所述第一观测曲率k
i
，组成n组所述第一观测数组。
[0019]优选的，所述按方向盘转角与前轮转向角的对应关系，根据所述第一观测方向盘转角α
i
计算前轮转向角，生成对应的第一前轮转角δ
i
，具体包括：
[0020]获取方向盘转角与前轮转向角的转向比A；
[0021]按方向盘转角与前轮转向角的对应关系，根据所述第一观测方向盘转角α
i
和所述转向比A，计算得到所述第一前轮转角δ
i
，
[0022]优选的，所述按二自由度汽车运动模型中前轮转向角与后轴中心行驶轨迹曲率的对应关系，根据所述第一前轮转角δ
i
计算后轴中心行驶轨迹曲率，生成对应的第一计算曲率k
’
i
，具体包括：
[0023]获取车辆轴距l；
[0024]按二自由度汽车运动模型中前轮转向角与后轴中心行驶轨迹曲率的对应关系，根据所述第一前轮转角δ
i
和所述车辆轴距l，计算得到所述第一计算曲率k
’
i
，
[0025]优选的，所述根据所述计算曲率与观测曲率的延迟关系，以及所述第一前轮转角δ
i
与所述第一计算曲率k
’
i
的对应关系，确定由所述延时参数τ、所述第一前轮转角δ
i
和所述第一观测曲率k
i
作为参数的均方误差函数，具体包括：
[0026]根据所述计算曲率与观测曲率的延迟关系，确定初始均方误差函数为
[0027]根据所述第一前轮转角δ
i
与所述第一计算曲率k
’
i
的对应关系，将代入所述初始均方误差函数得到所述均方误差函数为
[0028]本专利技术实施例第二方面提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器和收发器；
[0029]所述处理器用于与所述存储器耦合，读取并执行所述存储器中的指令，以实现上述第一方面所述的方法步骤；
[0030]所述收发器与所述处理器耦合，由所述处理器控制所述收发器进行消息收发。
[0031]本专利技术实施例第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法的指令。
[0032]本专利技术实施例提供了一种转向系统延迟的离线辨识方法、电子设备及计算机可读存储介质，对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行持续同步观测，并根据方向盘转向角度与前轮转角的对应关系、前轮转角与后轴中心行驶轨迹曲率的对应关系构建与系统延迟参数τ相关的均方误差函数，再基于观测值、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转向系统延迟的离线辨识方法，其特征在于，所述方法包括：按预设的观测周期T，对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行持续同步观测，生成多个第一观测数组；所述第一观测数据组包括第一观测方向盘转角α
i
和第一观测曲率k
i
；n≥i≥1，n为第一观测数组数量；按方向盘转角与前轮转向角的对应关系，根据所述第一观测方向盘转角α
i
计算前轮转向角，生成对应的第一前轮转角δ
i
；按二自由度汽车运动模型中前轮转向角与后轴中心行驶轨迹曲率的对应关系，根据所述第一前轮转角δ
i
计算后轴中心行驶轨迹曲率，生成对应的第一计算曲率k
’
i
；确定计算曲率与观测曲率的延迟关系为τ为延时参数，设τ为所述观测周期T的整数倍；根据所述计算曲率与观测曲率的延迟关系，以及所述第一前轮转角δ
i
与所述第一计算曲率k
’
i
的对应关系，确定由所述延时参数τ、所述第一前轮转角δ
i
和所述第一观测曲率k
i
作为参数的均方误差函数；确定延时参数取值区间；所述延时参数取值区间包括多个延时参数取值；将每个所述延时参数取值作为所述延时参数τ的值，代入所述均方误差函数进行计算，得到对应的均方误差计算结果；从得到的所有所述均方误差计算结果中，选择数值最小的作为最小均方误差计算结果；并将所述均方误差计算结果对应的所述延时参数取值，作为转向系统延迟的离线辨识结果。2.根据权利要求1所述的转向系统延迟的离线辨识方法，其特征在于，在所述对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行持续同步观测时，所述方法还包括：保持车辆处于自动驾驶状态；并保持车辆车速不低于预设的观测车速阈值；并保持车辆按预设的S型路线进行行驶；并防止车辆在行驶过程中方向盘转向角度或后轴中心行驶轨迹曲率出现跳变。3.根据权利要求1所述的转向系统延迟的离线辨识方法，其特征在于，所述按预设的观测周期T，对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行持续同步观测，生成多个第一观测数组，具体包括：按所述观测周期T，对车辆方向盘转角控制指令的方向盘转向角度以及车辆后轴中心行驶轨迹曲率进行同步数据采集，得到n组第一采集方向盘转向角度和第一采集曲率根据预设的归一化模型，对n个所述第一采集方向盘转向角度进行数据归一化处理得到对应的n个所述第一观测方向盘转角α
i
，并对n个所述第一采集曲率进行数据归一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世军，刘志超，张扬宇，骆振兴，李栋，
申请(专利权)人：北京轻舟智航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：