车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:36963727 阅读:17 留言:0更新日期:2023-03-22 19:24
本发明专利技术提供了车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质,该方法包括以下步骤:采集车辆的当前行驶数据,并根据当前行驶数据计算反馈误差,其中,反馈误差包括横向误差和航向角误差,对反馈误差进行反馈控制处理,得到第一转向控制参数:获取车辆的期望行驶数据,并对期望行驶数据进行前馈控制处理,得到第二转向控制参数,将第一转向控制参数及第二转向控制参数进行融合,得到目标转向控制参数,基于目标转向控制参数发出转向控制指令。本实施例能够提升车辆转向控制精度,还大幅降低计算资源消耗。耗。耗。

【技术实现步骤摘要】
车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
,尤其涉及一种车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在自动驾驶
,自动车辆控制是将一些自动控制的技术运用到交通系统中,由以往的提高机械性能发展为辅助或部分取代或全部取代人的操纵,减少由于人的局限性造成的事故,减轻驾驶强度提高交通效率。
[0003]其中,车辆横向控制是车辆控制中的一种,横向控制指垂直于运动方向上的控制,对于汽车也就是转向控制,其目标是控制汽车自动保持期望的行车路线。在自动驾驶循迹控制领域,对车辆转向的控制精度要求很高。
[0004]需要说明的是,上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题,本专利技术的目的在于提供车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质,克服了现有技术的困难,能够提升车辆转向控制精度。
[0006]本公开实施例提供一种车辆转向控制方法,其包括:
[0007]采集车辆的当前行驶数据,并根据当前行驶数据计算反馈误差,其中,反馈误差包括横向误差和航向角误差;
[0008]对反馈误差进行反馈控制处理,得到第一转向控制参数;
[0009]获取车辆的期望行驶数据,并对期望行驶数据进行前馈控制处理,得到第二转向控制参数;
[0010]将第一转向控制参数及第二转向控制参数进行融合,得到目标转向控制参数;
[0011]基于目标转向控制参数发出转向控制指令。
[0012]可选地,根据当前行驶数据计算反馈误差,包括:
[0013]从当前行驶数据中提取车辆当前位姿及规划路径,利用车辆当前位姿及规划路径计算横向误差和航向角误差。
[0014]可选地,对反馈误差进行反馈控制处理,得到第一转向控制参数,包括:
[0015]在车辆为双轴转向车辆的情况下,获取如下反馈控制模型:
[0016]δ
feedback_front
=(k1×
e
lateral
+k2×
e
yaw
)/v
[0017]δ
feedback_rear
=(k1×
e
lateral

k2×
e
yaw
)/v
[0018]其中,k1为横向反馈系数,k2为航向角反馈系数,δ
feedback_front
为前轮轮偏角,δ
feedback_rear
为后轮轮偏角,e
lateral
为横向误差,e
yaw
为偏航误差;
[0019]将横向误差e
lateral
和航向角误差e
yaw
输入反馈控制模型,得到包含前轮轮偏角和后轮轮偏角的第一转向控制参数。
[0020]可选地,第一转向控制参数还包括转向模式;
[0021]其中,在横向误差不小于第一误差阈值的前馈下,转向模式为蟹行转向;
[0022]在航向角误差不小于第二误差阈值的前馈下,转向模式为八字转向。
[0023]可选地,获取车辆期望行驶数据,包括:
[0024]获取车辆规划路径及车头期望朝向角;
[0025]根据车辆规划路径获得跟踪点,获得跟踪点的切向角及曲率,并对切向角与车头期望朝向角作差,得到车辆蟹行角;
[0026]根据车辆蟹行角及曲率得到车辆期望行驶数据。
[0027]可选地,根据车辆规划路径获得跟踪点,包括:
[0028]在车辆规划路径上获取预瞄距离,将预瞄距离的预瞄点作为跟踪点。
[0029]可选地,对期望行驶数据进行前馈控制处理,得到第二转向控制参数,包括:
[0030]在车辆双轴转向车辆的情况下,获取如下前馈控制模型:
[0031]δ
feedforward_front
=kappa
×
l
f

crabbing
[0032]δ
feedforward_rear


kappa
×
l
r

crabbing
[0033]其中,kappa为路径曲率,θ
crabbing
为蟹行角,δ
feedforward_front
为前轮轮偏角,δ
feedforward_rear
为后轮轮偏角;
[0034]将期望行驶数据输入前馈控制模型,得到第二转向控制参数。
[0035]可选地,在将第一转向控制参数及第二转向控制参数进行融合,得到目标转向控制参数之前,车辆转向控制方法还包括:
[0036]在反馈误差在设定时间段内的增大率超过阈值的情况下,对反馈误差进行误差补偿,并根据误差补偿得到补偿转向控制参数;
[0037]将第一转向控制参数及第二转向控制参数进行融合,得到目标转向控制参数,包括;
[0038]将第一转向控制参数、第二转向控制参数和补偿转向控制参数进行融合,得到目标转向控制参数。
[0039]本公开实施例还提供一种车辆转向控制装置,其包括:
[0040]采集模块,采集车辆的当前行驶数据,并根据当前行驶数据计算反馈误差,其中,反馈误差包括横向误差和航向角误差;
[0041]反馈控制模块,对反馈误差进行反馈控制处理,得到第一转向控制参数;
[0042]前馈控制模块,获取车辆的期望行驶数据,并对期望行驶数据进行前馈控制处理,得到第二转向控制参数;
[0043]融合模块,将第一转向控制参数及第二转向控制参数进行融合,得到目标转向控制参数;
[0044]指令发出模块,基于目标转向控制参数发出转向控制指令。
[0045]本专利技术的实施例还提供一种车辆转向控制设备,包括:
[0046]处理器;
[0047]存储器,其中存储有处理器的可执行指令;
[0048]其中,处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述车辆转向控制方法的步骤。
[0049]本专利技术的实施例还提供一种计算机可读存储介质,用于存储程序,程序被执行时
实现上述车辆转向控制方法的步骤。
[0050]本专利技术的车辆转向控制方法、装置、设备及存储介质,通过将前馈控制与反馈控制进行解耦,使得前馈控制和反馈控制相互独立,互不依赖。这便于对前馈控制和反馈控制分别调试分析,比如调节反馈控制的参数只会影响到反馈控制的效果,其余部分的效果不变,从而更高效且精确地对结果进行分析,进一步提升车辆转向控制精度,还大幅降低计算资源消耗。另外,前馈控制及反馈控制中的其中之一出错不会影响到其余部分,减小了误差传播的范围,增强了每个部分的代码的重用性
附图说本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆转向控制方法,其特征在于,包括:采集车辆的当前行驶数据,并根据所述当前行驶数据计算反馈误差,其中,所述反馈误差包括横向误差和航向角误差;对所述反馈误差进行反馈控制处理,得到第一转向控制参数;获取车辆的期望行驶数据,并对所述期望行驶数据进行前馈控制处理,得到第二转向控制参数;将所述第一转向控制参数及第二转向控制参数进行融合,得到目标转向控制参数;基于所述目标转向控制参数发出转向控制指令。2.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法,其特征在于,所述根据所述当前行驶数据计算反馈误差,包括:从所述当前行驶数据中提取车辆当前位姿及规划路径,利用所述车辆当前位姿及规划路径计算所述横向误差和航向角误差。3.根据权利要求2所述的车辆转向控制方法,其特征在于,所述对所述反馈误差进行反馈控制处理,得到第一转向控制参数,包括:在所述车辆为双轴转向车辆的情况下,获取如下反馈控制模型:δ
feedback_front
=(k1×
e
lateral
+k2×
e
yaw
)/vδ
feedback_rear
=(k1×
e
lateral

k2×
e
yaw
)/v其中,k1为横向反馈系数,k2为航向角反馈系数,δ
feedback_front
为前轮轮偏角,δ
feedback_rear
为后轮轮偏角,e
lateral
为横向误差,e
yaw
为偏航误差;将所述横向误差e
lateral
和航向角误差e
yaw
输入所述反馈控制模型,得到包含前轮轮偏角和后轮轮偏角的第一转向控制参数。4.根据权利要求3所述的车辆转向控制方法,其特征在于,所述第一转向控制参数还包括转向模式;其中,在所述横向误差不小于第一误差阈值的前馈下,所述转向模式为蟹行转向;在所述航向角误差不小于第二误差阈值的前馈下,所述转向模式为八字转向。5.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法,其特征在于,所述获取车辆期望行驶数据,包括:获取车辆规划路径及车头期望朝向角;根据所述车辆规划路径获得跟踪点,获得所述跟踪点的切向角及曲率,并对所述切向角与车头期望朝向角作差,得到车辆蟹行角;根据所述车辆蟹行角及所述曲率得到所述车辆期望行驶数据。6.根据权利要求5所述的车辆转向控制方法,其特征在于,所述根据所述车辆规划路径获得跟踪点,包括:获取车辆当前点...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈超谢怿龚泯全刘吉川
申请(专利权)人:上海西井信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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