车辆横向控制方法、装置、存储介质及车辆制造方法及图纸

本公开涉及自动驾驶领域的一种车辆横向控制方法、装置、存储介质及车辆。该方法包括：基于车辆的目标轨迹、以及车辆位姿确定转向盘目标转角；根据所述转向盘目标转角、以及所述车辆的转向数据确定转向盘转角补偿量；根据所述转向盘目标转角和所述转向盘转角补偿量控制所述车辆转向，以使所述车辆的实际转向角度与所述转向盘目标转角一致。采用这种方式，通过补偿转向盘转角补偿量可以使车辆的实际转向角度与转向盘目标转角一致。向角度与转向盘目标转角一致。向角度与转向盘目标转角一致。

【技术实现步骤摘要】
车辆横向控制方法、装置、存储介质及车辆


[0001]本公开涉及自动驾驶
，尤其涉及一种车辆横向控制方法、装置、存储介质及车辆。

技术介绍

[0002]无人车是一个复杂的软硬件结合系统，其软件算法模块主要包含感知、定位、轨迹预测、行为决策、运动规划以及反馈控制等。其中，反馈控制是无人车最底层的软件算法模块，包括横向控制和纵向控制两个部分，其中横向控制主要用于车辆方向盘的控制，纵向控制则主要负责车辆油门、刹车的控制，两者协同工作以使无人车按照预定的参考轨迹(目标轨迹)行驶。大致地，横向控制根据上层运动规划输出的路径、曲率等信息进行跟踪控制，以减少跟踪误差，同时保证车辆行驶的稳定性和舒适性。
[0003]相关技术中，横向控制算法有基于车辆运动学模型的纯跟踪控制算法(PurePursuit)、基于车辆动力学模型的线性二次型调节器控制算法(Linear Quadratic Regulator，LQR)、模型预测控制算法(MPC)等，采用这些控制算法计算出的目标转角由EPS(Electric Power Steering)执行器执行，以实现横向控制。但是，在实际控制过程中，由于转向系统的EPS的小角度执行精度不够、响应迟滞、车辆转向系统的物理结构间隙等客观因素，而会导致转向响应精度不足的问题，进而导致车辆未按照控制算法中车辆动力学/运动学模型的预期来产生足够的转向行为(体现在车辆的横摆角速度上)，如此累计使得横向控制算法在下一次会加大调节控制量，产生周期性的调节摆动转角控制，出现方向盘甚至车辆画龙的现象。

技术实现思路

[0004]为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种车辆横向控制方法、装置、存储介质及车辆。
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提供一种车辆横向控制方法，所述方法包括：
[0006]基于车辆的目标轨迹、以及车辆位姿确定转向盘目标转角；
[0007]根据所述转向盘目标转角、以及所述车辆的转向数据确定转向盘转角补偿量；
[0008]根据所述转向盘目标转角和所述转向盘转角补偿量控制所述车辆转向，以使所述车辆的实际转向角度与所述转向盘目标转角一致。
[0009]可选地，所述转向数据包括所述车辆的实际横摆角速度，所述根据所述转向盘目标转角、以及所述车辆的转向数据确定转向盘转角补偿量，包括：
[0010]确定所述转向盘目标转角对应的目标横摆角速度；
[0011]基于预设比例微分控制策略，根据所述目标横摆角速度、以及所述实际横摆角速度确定所述转向盘转角补偿量。
[0012]可选地，所述基于车辆的目标轨迹、以及车辆位姿确定转向盘目标转角，包括：
[0013]通过基于运动学模型的路径跟踪控制算法，根据所述目标轨迹、以及所述车辆位
姿确定所述转向盘目标转角；
[0014]相应地，所述确定所述转向盘目标转角对应的目标横摆角速度，包括：
[0015]根据所述转向盘目标转角，和所述转向数据中的当前车速、车辆轴距、以及转向传送比确定所述目标横摆角速度。
[0016]可选地，所述基于车辆的目标轨迹、以及车辆位姿确定转向盘目标转角，包括：
[0017]通过基于动力学模型的路径跟踪控制算法，根据所述目标轨迹、以及所述车辆位姿确定所述转向盘目标转角；
[0018]相应地，所述确定所述转向盘目标转角对应的目标横摆角速度，包括：
[0019]根据所述转向盘目标转角，和所述转向数据中的当前车速、车辆轴距、转向传送比、以及动力因数确定所述目标横摆角速度。
[0020]可选地，所述动力因数是根据车辆质量、车辆后轴的侧偏刚度、车辆质心到前轴的距离、车辆前轴的侧偏刚度、车辆质心到后轴的距离、所述当前车速、车辆轴距中的至少一种信息确定的。
[0021]可选地，所述基于预设比例微分控制策略，根据所述目标横摆角速度、以及所述实际横摆角速度确定所述转向盘转角补偿量，包括：
[0022]根据所述目标横摆角速度、以及所述实际横摆角速度确定横摆角速度调整量；
[0023]基于预设比例微分控制策略，确定与所述横摆角速度调整量对应的所述转向盘转角补偿量。
[0024]可选地，所述根据所述目标横摆角速度、以及所述实际横摆角速度确定横摆角速度调整量，包括：
[0025]计算所述目标横摆角速度和所述实际横摆角速度的差值，得到横摆角速度误差量；
[0026]将所述横摆角速度误差量和预设横摆角速度误差量上限值中的最小值确定为候选横摆角速度调整量；
[0027]将所述候选横摆角速度调整量和预设横摆角速度误差量下限值中的最大值确定为所述横摆角速度调整量。
[0028]可选地，所述基于预设比例微分控制策略，确定与所述横摆角速度调整量对应的所述转向盘转角补偿量，包括：
[0029]根据预设比例控制参数、预设微分控制参数、所述横摆角速度调整量、控制周期、以及上一控制周期计算得到的横摆角速度调整量，确定第一候选转向盘转角补偿量；
[0030]将所述第一候选转向盘转角补偿量与预设转向盘转角补偿量上限值中的最小值确定为第二候选转向盘转角补偿量；
[0031]将所述第二候选转向盘转角补偿量和预设转向盘转角补偿量下限值中的最大值确定为所述转向盘转角补偿量。
[0032]可选地，所述根据所述转向盘目标转角和所述转向盘转角补偿量控制所述车辆转向，包括：
[0033]根据所述转向盘目标转角和所述转向盘转角补偿量的和值控制所述车辆转向。
[0034]根据本公开实施例的第二方面，提供一种车辆横向控制装置，所述装置包括：
[0035]第一确定模块，被配置为基于车辆的目标轨迹、以及车辆位姿确定转向盘目标转
角；
[0036]第二确定模块，被配置为根据所述转向盘目标转角、以及所述车辆的转向数据确定转向盘转角补偿量；
[0037]控制模块，被配置为根据所述转向盘目标转角和所述转向盘转角补偿量控制所述车辆转向，以使所述车辆的实际转向角度与所述转向盘目标转角一致。
[0038]可选地，所述转向数据包括所述车辆的实际横摆角速度，所述第二确定模块包括：
[0039]第一确定子模块，被配置为确定所述转向盘目标转角对应的目标横摆角速度；
[0040]第二确定子模块，被配置为基于预设比例微分控制策略，根据所述目标横摆角速度、以及所述实际横摆角速度确定所述转向盘转角补偿量。
[0041]可选地，所述第一确定子模块，被配置为通过基于运动学模型的路径跟踪控制算法，根据所述目标轨迹、以及所述车辆位姿确定所述转向盘目标转角；
[0042]相应地，第一确定子模块，被配置为根据所述转向盘目标转角，和所述转向数据中的当前车速、车辆轴距、以及转向传送比确定所述目标横摆角速度。
[0043]可选地，所述第一确定子模块，被配置为通过基于动力学模型的路径跟踪控制算法，根据所述目标轨迹、以及所述车辆位姿确定所述转向盘目标转角；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆横向控制方法，其特征在于，所述方法包括：基于车辆的目标轨迹、以及车辆位姿确定转向盘目标转角；根据所述转向盘目标转角、以及所述车辆的转向数据确定转向盘转角补偿量；根据所述转向盘目标转角和所述转向盘转角补偿量控制所述车辆转向，以使所述车辆的实际转向角度与所述转向盘目标转角一致。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转向数据包括所述车辆的实际横摆角速度，所述根据所述转向盘目标转角、以及所述车辆的转向数据确定转向盘转角补偿量，包括：确定所述转向盘目标转角对应的目标横摆角速度；基于预设比例微分控制策略，根据所述目标横摆角速度、以及所述实际横摆角速度确定所述转向盘转角补偿量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于车辆的目标轨迹、以及车辆位姿确定转向盘目标转角，包括：通过基于运动学模型的路径跟踪控制算法，根据所述目标轨迹、以及所述车辆位姿确定所述转向盘目标转角；相应地，所述确定所述转向盘目标转角对应的目标横摆角速度，包括：根据所述转向盘目标转角，和所述转向数据中的当前车速、车辆轴距、以及转向传送比确定所述目标横摆角速度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于车辆的目标轨迹、以及车辆位姿确定转向盘目标转角，包括：通过基于动力学模型的路径跟踪控制算法，根据所述目标轨迹、以及所述车辆位姿确定所述转向盘目标转角；相应地，所述确定所述转向盘目标转角对应的目标横摆角速度，包括：根据所述转向盘目标转角，和所述转向数据中的当前车速、车辆轴距、转向传送比、以及动力因数确定所述目标横摆角速度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述动力因数是根据车辆质量、车辆后轴的侧偏刚度、车辆质心到前轴的距离、车辆前轴的侧偏刚度、车辆质心到后轴的距离、所述当前车速、车辆轴距中的至少一种信息确定的。6.根据权利要求2
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于预设比例微分控制策略，根据所述目标横摆角速度、以及所述实际横摆角速度确定所述转向盘转角补偿量，包括：根据所述目标横摆角速度、以及所述实际横摆角速度确定横摆角速度调整量；基于预设比例微分控制策略，确定与所述横摆角速度调整量对应的所述转向盘转角补偿量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，谭伟，李昊，
申请(专利权)人：小米汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：