本申请公开了一种车辆轨迹跟踪控制方法、装置及设备。该方法包括：获取车辆的期望轨迹和当前时间的车辆位姿，根据当前时间，确定期望轨迹上的期望位姿，根据车辆位姿和期望位姿，确定位姿跟踪误差，在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪期望轨迹行驶，第一控制函数集根据期望位姿、车辆位姿和有界扰动确定，用于减小车辆的位姿跟踪误差和航向误差，在位姿跟踪误差小于预设误差阈值且期望轨迹无变化的情况下，根据第二控制函数集，控制车辆跟踪期望轨迹行驶，第二控制函数集根据期望位姿和车辆位姿确定，用于减小车辆的航向误差。根据本申请实施例，能够实现在全局范围内精确跟踪任意轨迹。踪任意轨迹。踪任意轨迹。
【技术实现步骤摘要】
一种车辆轨迹跟踪控制方法、装置及设备
[0001]本申请属于车辆控制
，尤其涉及一种车辆轨迹跟踪控制方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]众所周知，将非完整轮式移动车辆稳定到平衡状态通常是相当困难的。一方面不能将其转化为线性控制问题，另一方面，考虑到移动车辆的内在特性，如实际车辆动力学、执行器的惯性和功率限制以及定位误差，其动力学模型往往非常复杂，建模存在不确定性。
[0003]相关技术对这类典型控制系统进行了广泛的非线性控制研究。但是，往往车辆速度受到限制，或者车辆的姿态受到限制，导致不能随意跟踪轨迹或者跟踪精度不高。即相关技术难以实现在全局范围内精确跟踪任意轨迹。
技术实现思路
[0004]本申请实施例提供一种车辆轨迹跟踪控制方法、装置及设备，实现在全局范围内精确跟踪任意轨迹。
[0005]一方面，本申请实施例提供一种车辆轨迹跟踪控制方法，方法包括：
[0006]获取车辆的期望轨迹和当前时间的车辆位姿，
[0007]根据所述当前时间，确定所述期望轨迹上的期望位姿，
[0008]根据所述车辆位姿和所述期望位姿，确定位姿跟踪误差，
[0009]在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，其中，所述第一控制函数集根据所述期望位姿、所述车辆位姿和有界扰动确定，用于减小车辆的位姿跟踪误差和航向误差，
[0010]在所述位姿跟踪误差小于预设误差阈值且期望轨迹无变化的情况下，根据第二控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，其中，所述第二控制函数集根据所述期望位姿和所述车辆位姿确定，用于减小车辆的航向误差。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述第一控制函数集包括：第一控制函数和第二控制函数，所述第一控制函数根据有界扰动确定，所述第二控制函数根据所述期望位姿和所述车辆位姿确定，用于控制所述车辆的速度和转向，
[0012]所述在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，包括：
[0013]在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变，且速度大于或等于0的情况下，获取所述第一控制函数和所述第二控制函数，
[0014]根据所述第一控制函数和所述第二控制函数，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述第一控制函数集包括：第一控制函数和第三控制函数，所述第三控制函数根据所述期望位姿和所述车辆位姿确定，用于控制所述车辆的速度和转向，
[0016]所述在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，包括：
[0017]在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变，且速度小于0的情况下，获取所述第一控制函数和所述第三控制函数，
[0018]所述根据所述第一控制函数和所述第三控制函数，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述第二控制集包括：第一控制函数和第四控制函数，所述第四控制函数根据所述期望位姿和所述车辆位姿确定，用于控制所述车辆的速度和转向，
[0020]所述在所述位姿跟踪误差小于预设误差阈值且期望轨迹无变化的情况下，根据第二控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，包括：
[0021]在所述位姿跟踪误差小于预设误差阈值且期望轨迹无变化的情况下，获取所述第一控制函数和第四控制函数，
[0022]根据所述第一控制函数和第四控制函数，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述第一控制函数如公式(1)：
[0024][0025]其中，τ为扭矩，和F(q，z)为已知扭矩，H(q)u为有界扰动。
[0026]在一种可能的实现方式中，根据权利要求2所述的车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述第二控制函数如公式(2)：
[0027][0028]式中，(ρ
c
，φ
c
，θ
c
)为车辆位姿，(ρ
r
，φ
r
，θ
r
)为期望位姿，Q＝diag(q1,q2)＞0，P＝P0+P
f
＝diag(p1,p2)，P0＝diag(η1,η2)＞0，P
f
＝diag(f
m1
,f
m2
)＞0，sgn(s)＝[sgn(s1),sgn(s2)]T
。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述第三控制函数如公式(3)：
[0030][0031]式中，(ρ
c
，φ
c
，θ
c
)为车辆位姿，(ρ
r
，φ
r
，θ
r
)为期望位姿，
[0032]在一种可能的实现方式中，根据权利要求3所述的车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述第四控制函数如公式(4)：
[0033][0034]另一方面，本申请实施例提供了一种车辆轨迹跟踪控制装置，其特征在于，所述装置包括：
[0035]获取模块，用于获取车辆的期望轨迹和当前时间的车辆位姿，
[0036]第一确定模块，用于根据所述当前时间，确定所述期望轨迹上的期望位姿，
[0037]第二确定模块，用于根据所述车辆位姿和所述期望位姿，确定位姿跟踪误差，
[0038]第一控制模块，用于在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，
[0039]第二控制模块，用于在所述位姿跟踪误差小于预设误差阈值且期望轨迹无变化的情况下，根据第二控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶。
[0040]另一方面，本申请实施例提供了一种车辆轨迹跟踪控制设备，其特征在于，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器，
[0041]所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如一方面任意一项所述的在车辆轨迹跟踪控制方法。
[0042]再一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如一方面任意一项所述的车辆轨迹跟踪控制方法。
[0043]再一方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如一方面任意一项所述的车辆轨迹跟踪控制方法。
[0044]本申请实施例的车辆轨迹跟踪控制方法、装置及设备，获取车辆的期望轨迹和当
前时间的车辆位姿，根据当前时间，确定期望轨迹上的期望位姿，根据车辆位姿和期望位姿，确定位姿跟踪误差，在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪期望轨迹行驶，通过第一控制函数集减小位姿跟踪误本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括：获取车辆的期望轨迹和当前时间的车辆位姿，根据所述当前时间，确定所述期望轨迹上的期望位姿，根据所述车辆位姿和所述期望位姿，确定位姿跟踪误差，在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，其中，所述第一控制函数集根据所述期望位姿、所述车辆位姿和有界扰动确定，用于减小车辆的位姿跟踪误差和航向误差，在所述位姿跟踪误差小于预设误差阈值且期望轨迹无变化的情况下，根据第二控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，其中，所述第二控制函数集根据所述期望位姿和所述车辆位姿确定，用于减小车辆的航向误差。2.根据权利要求1所述的车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述第一控制函数集包括：第一控制函数和第二控制函数，所述第一控制函数根据有界扰动确定，所述第二控制函数根据所述期望位姿和所述车辆位姿确定，用于控制所述车辆的速度和转向，所述在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，包括：在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变，且速度大于或等于0的情况下，获取所述第一控制函数和所述第二控制函数，根据所述第一控制函数和所述第二控制函数，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶。3.根据权利要求1所述的车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述第一控制函数集包括：第一控制函数和第三控制函数，所述第三控制函数根据所述期望位姿和所述车辆位姿确定，用于控制所述车辆的速度和转向，所述在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变的情况下，根据第一控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，包括：在存在位姿跟踪误差或期望轨迹的位置改变，且速度小于0的情况下，获取所述第一控制函数和所述第三控制函数，所述根据所述第一控制函数和所述第三控制函数，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶。4.根据权利要求1所述的车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述第二控制集包括：第一控制函数和第四控制函数，所述第四控制函数根据所述期望位姿和所述车辆位姿确定，用于控制所述车辆的速度和转向，所述在所述位姿跟踪误差小于预设误差阈值且期望轨迹无变化的情况下，根据第二控制函数集，控制车辆跟踪所述期望轨迹行驶，包括：在所述位姿跟踪误差小于预设误差阈值且期望轨迹无变化的情况下，获取所述第一控制函数和第四控制函数，根据所述第一控制函数和第四控制函数，控制车辆跟踪...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾智琪，
申请(专利权)人：江苏涵润汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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