【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动驾驶与智能交通，具体涉及一种基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法及装置。
技术介绍
1、领航跟随法由于结构简单可靠的优点，在无人货车编队控制中受到广泛的应用，但在兼顾行驶安全和运输效率的方面存在一定的不足。由于该方法跟驰车的目标点是领航车的尾部，这一结构会增加无人车跟驰系统发生追尾的概率；其次是设置的常数跟驰距离往往会较大，在车辆低速运行时仍然保持较大的跟驰距离会限制车辆的通行效率。而现有广为实用的滑模控制方法存在抖振、控制精度较低等问题，因此，需要针对编队建模和控制算法设计进行研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法及装置，以解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，包括：
4、实时检测前方授权点的速度和角速度；
5、基于检测前方授权点的速度和角速度，建立领航者leader、跟随者follower和授权点的移动闭塞-领航跟随跟驰模型；
6、将移动闭塞-领航跟随跟驰模型中系统的被控量进行降维处理；
7、根据输入量计算滑模控制律的输出量；
8、输入量是前方授权点的线速度、角速度和当前车辆与前方车辆的纵向误差、横向误差以及角度误差，输出量是当前车辆的线速度和角速度，两个变量再作用于无人车辆跟驰运
9、可选的，由于车车跟驰误差分量中包含了纵向误差与角度误差，通过阿克曼转向几何原理找到二者之间的关系，实现对系统的降维，建立移动闭塞-领航跟随跟驰模型。
10、可选的，包括：v为车辆的实际运行速度，vf为后轮径向的线速度，vs为横移速度，θ为前轮的偏角，取左偏移为正向，l为车辆轴距的一半，则：
11、
12、考虑横向误差可以通过调整横向行驶速度进行消除，纵向误差可以通过调整纵向横移速度来消除，角度误差可以通过调整横摆角速度进行消除，因此结合阿克曼转向几何原理，对三个被控误差分量进行降维处理。
13、可选的，横移速度与偏航角速度满足：
14、vs＝ω·l
15、其中，vs为横移速度，ω为车辆横摆角速度，l为车辆轴距的一半；
16、此时，对于follower而言仅存在两个可输出的控制量，即为follower的线速度与角速度，得到移动闭塞-领航跟随跟驰模型：
17、
18、
19、可选的，积分快速非奇异终端滑模控制算法作为控制模型的算法，构造的积分快速非奇异终端滑模面为：
20、
21、其中，且aij＞0(i,j＝1,2)，1＜p/q＜2，且p，q均为正奇数；
22、则，
23、
24、
25、为了有效地抑制抖振，选用饱和函数作为趋近律进行控制器的设计；通过饱和函数本身存在“边界层”的特点，在设计的边界层内部保持连续的状态反馈进行控制，有效地抑制由于切换函数带来的抖振。
26、可选的，饱和函数为：
27、
28、其中，δ为边界层；
29、则，快速非奇异终端滑模控制器为：
30、
31、其中，η1＞0，η2＞0。
32、第二方面，本专利技术提供一种基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制装置，包括：
33、传感器模块，用于实时检测前方授权点的速度和角速度；
34、模型建立模块，用于建立leader、follower和授权点的数学模型；
35、模型转化模块，用于将系统的被控量进行降维处理；
36、控制器模块，根据输入量计算滑模控制律的输出量；
37、管理模块，输入量是前方授权点的线速度、角速度和当前车辆与前方车辆的纵向误差、横向误差以及角度误差，输出量是当前车辆的线速度和角速度，两个变量再作用于无人车辆跟驰运动学模型，形成一个完整的闭环管理系统。
38、第三方面，本专利技术提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如第一方面所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法。
39、第四方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器相互通信，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令执行如第一方面所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法。
40、第五方面，本专利技术提供一种电子设备，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现如第一方面所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法的指令。
41、本专利技术有益效果：提出了移动闭塞-领航跟随模型，确保跟驰安全性的同时，兼顾了跟驰运行效率，提出了设计了改进的积分快速非奇异终端滑模面，并采用饱和函数作为切换函数削弱抖振影响，可以有效实现无人车稳定精准跟驰控制。
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1.一种基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，由于车车跟驰误差分量中包含了纵向误差与角度误差，通过阿克曼转向几何原理找到二者之间的关系，实现对系统的降维，建立移动闭塞-领航跟随跟驰模型。
3.根据权利要求2所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，包括：V为车辆的实际运行速度，VF为后轮径向的线速度，VS为横移速度，θ为前轮的偏角，取左偏移为正向，L为车辆轴距的一半，则：
4.根据权利要求3所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，横移速度与偏航角速度满足：
5.根据权利要求4所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，积分快速非奇异终端滑模控制算法作为控制模型的算法，构造的积分快速非奇异终端滑模面为：
6.根据权利要求5所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，饱和函数为：
7.一种基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制装置，
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器相互通信，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令执行如权利要求1-6任一项所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现如权利要求1-6任一项所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法的指令。
...【技术特征摘要】
1.一种基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，由于车车跟驰误差分量中包含了纵向误差与角度误差，通过阿克曼转向几何原理找到二者之间的关系，实现对系统的降维，建立移动闭塞-领航跟随跟驰模型。
3.根据权利要求2所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，包括：v为车辆的实际运行速度，vf为后轮径向的线速度，vs为横移速度，θ为前轮的偏角，取左偏移为正向，l为车辆轴距的一半，则：
4.根据权利要求3所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，横移速度与偏航角速度满足：
5.根据权利要求4所述的基于移动闭塞-领航跟随的无人车跟驰控制方法，其特征在于，积分快速非奇异终端滑模控制算法作为控制模型的算法，构造的积分快速非奇异终端滑模面为：
6.根据权利要求5所述的基于移动闭塞-领航跟随的...
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