【技术实现步骤摘要】
车辆路径跟踪控制方法、装置、系统和存储介质
[0001]本专利技术涉及车辆控制
,尤其是一种车辆路径跟踪控制方法、装置、系统和存储介质。
技术介绍
[0002]近年来车辆成为了国内外学者的研究热点,面向路径跟踪的控制技术是实现车辆高安全、高可靠自动驾驶的关键环节,也是推动车辆实现全天候和全工况落地推广必须攻克的关键技术之一。
[0003]相关技术中,通过LTV
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MPC(线性时变模型预测控制方法)实现车辆路径跟踪控制,预测时域和控制时域作为该控制方法中的重要参数。
[0004]然而,车辆在行驶过程中的自身和环境状态是实时发生变化的,该方法对于不同行驶车速和路面条件的适应性有待提升,对于车辆在不同工况下的跟踪控制精度低且不稳定。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种车辆路径跟踪控制方法、装置、系统和存储介质,旨在提高车辆在不同工况下跟踪控制的精度和稳定性。
[0006]第一方面,提供一种车辆路径跟踪控制方法,包括:
[0007]构建附着系数观测器,基于附着系数观测器观测各车轮在纵向和横向的路面附着信息,得到附着系数估计值;
[0008]构建车速观测器,基于车速观测器观测轮速和车辆纵向速度,得到纵向车速估计值;
[0009]基于时域自适应控制器,通过附着系数估计值和纵向车速估计值更新LTV
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MPC控制器的预测时域和控制时域,所述时域自适应控制器为以最小横向位置跟踪均方根误差为目标训练而成;
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车辆路径跟踪控制方法,其特征在于,包括:构建附着系数观测器,基于附着系数观测器观测各车轮在纵向和横向的路面附着信息,得到附着系数估计值;构建车速观测器,基于车速观测器观测轮速和车辆纵向速度,得到纵向车速估计值;基于时域自适应控制器,通过附着系数估计值和纵向车速估计值更新LTV
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MPC控制器的预测时域和控制时域,所述时域自适应控制器为以最小横向位置跟踪均方根误差为目标训练而成;基于更新后的LTV
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MPC控制器,在时域范围内控制车辆沿着参考路径行驶。2.根据权利要求1所述的车辆路径跟踪控制方法,其特征在于,所述构建附着系数观测器,基于附着系数观测器观测各车轮在纵向和横向的路面附着信息,得到附着系数估计值,包括:基于递归最小二乘法实时估算各车轮在纵向和横向的路面附着信息,得到纵向附着系数估计值和横向附着系数估计值;融合各车轮的纵向附着系数估计值和横向附着系数估计值,得到附着系数估计值。3.根据权利要求1所述的车辆路径跟踪控制方法,其特征在于,所述构建车速观测器,基于车速观测器观测轮速和车辆纵向速度,得到纵向车速估计值,包括:依据轮速估算车辆纵向速度,得到第一估算结果,依据车辆纵向加速度与第一约束区间之间的偏离程度修正第一估算结果,得到第一纵向速度;对车辆纵向运动学模型进行积分运算,得到表征各个时刻车辆纵向速度的若干个第二估算结果,依据上一时刻车辆纵向速度的运动学估算结果和当前时刻的第二估算结果计算当前时刻车辆纵向速度的运动学估算结果,得到第二纵向速度,所述车辆纵向运动学模型描述车辆纵向加速度和车辆纵向速度之间的纵向运动学关系;依据车辆纵向加速度与第二约束区间之间的偏离程度,以第一纵向速度和第二纵向速度的加权运算结果作为纵向车速估计值,所述第一纵向速度的加权系数与车辆纵向加速度呈负相关,所述第二纵向速度的加权系数与车辆纵向加速度呈正相关。4.根据权利要求1所述的车辆路径跟踪控制方法,其特征在于,所述依据车辆纵向加速度与第二约束区间之间的偏离程度,以第一纵向速度和第二纵向速度的加权运算结果作为纵向车速估计值,包括:比较车辆纵向加速度与第二约束区间,当车辆纵向加速度小于第二约束区间时,以第一纵向速度作为纵向车速估计值,当车辆纵向加速度大于第二约束区间时,以第二纵向速度作为纵向车速估计值,当车辆纵向加速度处于第二约束区间内时,以融合第一纵向速度和第二纵向速度的结果作为纵向车速估计值。5.根据权利要求1所述的车辆路径跟踪控制方法,其特征在于,所述基于时域自适应控制器,通过附着系...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹智帅,董证瑞,聂琳真,卢伯昂,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:
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