一种适应不同载重的自动驾驶半挂卡车横向控制方法技术

本发明专利技术涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种适应不同载重的自动驾驶半挂卡车横向控制方法，本发明专利技术首先从轴荷传感器信号出发，实现了卡车整车总重的估算，进一步实现半挂卡车在空载、半载、满载状态下的动力学参数估算，从而保证了本发明专利技术的载重适应性；此外，本发明专利技术采用等效二自由度模型，通过变形转向修正，使卡车在有无挂车下，都能符合二自由度动力学特征，从而实现了半挂车在有无挂车下的横向适应性；最后，本发明专利技术采用经典的前馈加反馈的控制方法，将预瞄的前馈输入与基于模型的反馈输入结合，实现了最终的横向控制。实现了最终的横向控制。实现了最终的横向控制。

【技术实现步骤摘要】
一种适应不同载重的自动驾驶半挂卡车横向控制方法


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，尤其涉及一种适应不同载重的自动驾驶半挂卡车横向控制方法。

技术介绍

[0002]半挂卡车，如图1所示，主要由车头1和半挂拖车2组成，其相比小型车，具有载重随货物变化幅度较大、有无挂车时卡车控制性能不同、整车质量较大、车身响应较慢的特点。其自动驾驶横向控制方法与小型车差别较大。而当前自动驾驶半挂卡车横向控制方法，大多基于PID反馈控制或者基于模型的前馈加反馈的控制方法，来实现卡车的横向控制。基于PID的反馈控制方法具有调参工作量大、对不同卡车的适应性较差的缺点；基于模型的前馈加反馈的控制方法，非常依赖模型的精度，且当前的横向控制模型，对半挂卡车的空载、半载、满载状态以及有无挂车状态的适应性较差。

技术实现思路

[0003](一)专利技术目的
[0004]当前基于模型的前馈加反馈的控制方法对半挂卡车的空载、半载、满载状态以及有无挂车状态的适应性较差，同一套横向控制模型难以同时满足有无挂车的情况下的横向控制，为解决上述技术问题，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应不同载重的自动驾驶半挂卡车横向控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S100，接收卡车轴荷传感器的数据，并估算整车总重和当前的牵引状态；步骤S200，根据估算的整车总重和当前的牵引状态，将三自由度模型简化为等效的二自由度模型，估算出等效的二自由度动力学模型关键参数；步骤S300，接收输入的轨迹线参数，输出预瞄点，并计算出预瞄点的横向误差和航向误差及其变化率参数，获取预瞄点状态信息；步骤S400，将估算的等效的二自由度动力学模型关键参数和预瞄点状态信息，带入二自由度动力学模型中，计算前馈的控制输出量；步骤S500，将估算的等效的二自由度动力学模型关键参数和预瞄点状态信息，代入线性二次型控制器中，计算能使预瞄点的横向误差和航向误差取极小的反馈的控制输出量；步骤S600,将计算出的前馈的控制输出量与反馈的控制方法输出量加和并输出，获得方向盘指令，发送给卡车的线控系统；步骤S700循环步骤S100至S600，以实现半挂卡车的载重自适应横向控制。2.根据权利要求1所述的一种适应不同载重的自动驾驶半挂卡车横向控制方法，其特征在于，在步骤S200中，还包括等效二自由度模型中车轴载荷分布计算、车轮侧偏刚度估算、卡车等效二自由度质心位置估算和变形转向修正，具体步骤如下：步骤S201，对卡车受力情况进行简化，获取卡车车头前轴受到地面的支撑力F
Z1
和卡车车头后两轴共同受到的地面总支撑力F
Z2
，具体公式如下：，具体公式如下：其中，g为重力加速度，a1、b1分别为车头质心距离前轴的距离和距离后轴的距离；a2、b2分别为半挂拖车质心距离前轴的距离和距离后轴的距离；c表示半挂拖车与车头的铰接点位置距离车头质心位置的距离；步骤S202，根据步骤S201中获取的卡车车头前轴受到地面的支撑力F
Z1
和卡车车头后两轴共同受到的地面总支撑力F
Z2
，查询卡车轮胎对应的横向、垂向受力特性曲线，并取曲线在零点时的斜率，作为卡车车轮的侧偏刚度；步骤S203，将步骤S201中的简化的受力关系，进行等效二自由度动力学模型的受力关系分析，计算等效质心距离前轴的距离a
N
和距离后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，孙伟，林志华，董健，刘飞龙，
申请(专利权)人：上海宏景智驾信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：