车辆转向控制方法、装置及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了车辆转向控制方法、装置及车辆。该方法包括获取车辆的当前位姿和期望路径；根据车辆的当前位姿和初始预瞄距离在期望路径上搜索出预瞄点以及与车辆距离最短的最近路径点；基于车辆的当前位姿和预瞄点计算车辆的前轮转向角的初始控制量；计算车辆的路径点横向偏差和航向角偏差；根据横向偏差和分段PI反馈确定对应的横向比例系数和累积量，以及根据航向角偏差和分段P反馈确定对应的航向角比例系数；根据横向比例系数、累积量和航向角比例系数计算车辆的前轮转向角的补偿控制量；根据初始控制量和补偿控制量确定车辆的前轮转向角的最终期望控制量，并根据最终期望控制量控制车辆进行转向。该方法提高车辆转向控制的控制精度。控制的控制精度。控制的控制精度。

【技术实现步骤摘要】
车辆转向控制方法、装置及车辆


[0001]本专利技术实施例涉及智能车辆
，尤其涉及一种车辆转向控制方法、装置及车辆。

技术介绍

[0002]近年来，智能无人驾驶车辆发展迅速，逐步在矿区、港口、园区等相对封闭场景中进行商业化应用，其车辆系统涉及定位导航、环境感知、决策规划、运动控制等关键技术。其中，路径跟踪属于运动控制技术，其是指在惯性坐标系中，无人驾驶车辆从一个给定的初始状态出发，跟随和到达理想的几何路径，而车辆的初始点不一定在该路径上。为实现对车辆的横向控制，即路径跟踪，使车辆在保证乘坐舒适性的情况下沿着参考轨迹自动转向，现阶段广泛采用纯跟踪算法（Pure Pursuit），基于运动学模型进行控制，建模简单且计算高效，同时鲁棒性好，在无人车路径跟踪领域应用非常广泛。纯跟踪算法是基于自行车模型所衍生的跟踪算法，其基本思想在每个更新周期内，选取预瞄距离、预瞄点，根据预瞄点和车辆当前位姿计算横向误差，再由横向误差计算出前轮转向角，使得后轮中心沿期望路径运动。
[0003]现有的已公开技术中，文件CN113311845A公开了一种基于路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.车辆转向控制方法，其特征在于，包括：获取车辆的当前位姿和期望路径，所述位姿至少包括所述车辆的当前位置和姿态；根据所述车辆的当前位姿和初始预瞄距离在所述期望路径上搜索出预瞄点，同时基于所述车辆的当前位姿在所述期望路径上搜索出与所述车辆距离最短的最近路径点；基于所述车辆的当前位姿和所述预瞄点，根据纯跟踪算法计算所述车辆的前轮转向角的初始控制量；计算所述车辆的当前位置和所述最近路径点的路径点横向偏差，以及计算所述车辆的车辆航向角和在所述期望路径上最近路径点的切线方向角的航向角偏差；根据所述路径点横向偏差和分段PI反馈确定对应的横向比例系数和累积量，以及根据所述航向角偏差和分段P反馈确定对应的航向角比例系数；根据所述横向比例系数、累积量和航向角比例系数计算所述车辆的前轮转向角的补偿控制量；根据所述车辆的前轮转向角的初始控制量和补偿控制量确定所述车辆的前轮转向角的最终期望控制量，并根据所述最终期望控制量控制所述车辆进行转向。2.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆的当前位姿和初始预瞄距离在所述期望路径上搜索出预瞄点，同时基于所述车辆的当前位姿在所述期望路径上搜索出与所述车辆距离最短的最近路径点，包括：根据所述车辆的当前车速和初始预瞄距离，计算得到目标预瞄距离；根据所述车辆的当前位置和所述目标预瞄距离确定所述车辆的预瞄位置，计算所述预瞄位置与所述期望路径上各个路径点的距离，并根据所计算出的每一距离及预置的预瞄点筛选条件确定对应的路径点作为所述预瞄点；计算所述车辆的当前位置与所述期望路径上各个路径点的距离，并从中筛选出最短的距离，将对应的路径点作为最近路径点。3.根据权利要求2所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述基于所述车辆的当前位姿和所述预瞄点，根据纯跟踪算法计算所述车辆的前轮转向角的初始控制量，包括：按以下公式计算所述车辆当前位置和所述预瞄点的预瞄点横向偏差：，其中，表示目标预瞄距离；表示车辆后轴中心和预瞄点连线与所述车辆纵轴的夹角；按以下公式计算所述初始控制量：，其中，表示轴距。4.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述计算所述车辆的当前位
置和所述最近路径点的路径点横向偏差，包括：确定所述期望路径上与所述最近路径点相邻的两个路径点；计算所述车辆的当前位置与相邻的两个路径点的距离，并从两个相邻路径点中选取距离所述车辆当前位置短的一个作为更近路径点；建立所述最近路径点和更近路径点之间的连接线，计算所述车辆的当前位置到所述连接线的距离，得到所述路径点横向...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩鹏，宁长久，彭嘉昊，徐亮，王博，宋士佳，孙超，
申请(专利权)人：北京理工大学深圳汽车研究院电动车辆国家工程实验室深圳研究院，
类型：发明
国别省市：