【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动驾驶车辆转向，尤其是涉及一种用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法、系统及介质。
技术介绍
1、汽车转向性能是汽车的主要性能之一，直接影响汽车的操纵稳定性和行驶安全。良好的转向性能有利于减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件等。合理的设计转向系统能获得良好的操纵稳定性，是汽车设计人员的重要开发任务。
2、现有技术中，专利(申请号：202110241079.7)公开了管理用于自主车辆的冗余转向系统，方法包括：发送第一控制命令，第一控制命令指示被联接至转向系统中的转向盘的第一马达使车辆转向；在发送第一控制命令之后接收车辆的速度、车辆的偏航率和转向盘的转向位置；至少基于速度和偏航率来确定描述了第一马达基于第一控制命令而被预期使车辆转向的值的转向角的预期范围；以及在确定转向盘的转向位置在转向角的预期范围之外时，发送第二控制命令，第二控制命令指示被联接至转向系统中的转向盘的第二马达使车辆转向。但是该专利中对转向控制的数据没有进行优化，缺乏控制精度，从而影响车辆的操纵稳定性和行驶安全性。
技术实现思路
1、鉴于以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法、系统及介质，不仅能够对转向控制的数据进行优化，提高控制精度，从而保证车辆的操纵稳定性和行驶安全性，而且进一步提高了自动驾驶的安全性，保证车辆的安全行驶。
2、为了实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种用
4、q1.车辆行驶在道路上，基于车载扭矩传感器实时获取车辆转向传动轴的扭矩数据信息，基于车载转角传感器实时获取车辆方向盘的转动角度数据信息；
5、q2.基于所述车辆方向盘的转动角度数据信息和所述车辆转向传动轴的扭矩数据信息，获取同一时刻的车辆方向盘转动角度和车辆转向传动轴的扭矩，构建车辆的状态矩阵，得到车辆方向盘转动角度矩阵数据信息和车辆转向角传动轴的扭矩矩阵数据信息；
6、q3.基于所述车辆方向盘转动角度矩阵数据信息和车辆转向角传动轴的扭矩矩阵数据信息，采用改进的mpc模型预测控制算法对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩进行预测，得到预测后的车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩数据信息；
7、q4.基于所述预测后的车辆方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩数据信息，构建车辆转向微循环的优化函数p，对车辆的转向冗余控制进行优化，得到优化后的车辆转向冗余控制数据信息。
8、进一步的，所述车辆的状态矩阵包括每一时刻的车辆方向盘转动角度状态矩阵数据信息和每一时刻的车辆转向角传动轴的扭矩状态矩阵数据信息。
9、进一步的，在步骤q3中，所述采用改进的mpc模型预测控制算法对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩进行预测包括：
10、q31.基于所述车辆方向盘转动角度矩阵数据信息和车辆转向角传动轴的扭矩矩阵数据信息，建立车辆转向状态空间函数g，
11、
12、其中，a和b为车辆状态空间控制矩阵，x(t)为t时刻的车辆方向盘角度矩阵数据信息，y(t)为t时刻的车辆转向角传动轴的扭矩矩阵数据信息，对车辆的转向状态空间进行表征，得到车辆的转向状态空间数据信息；
13、q32.基于所述车辆的转向状态空间数据信息，建立车辆的转向状态空间代价函数h，
14、
15、其中，u和r为权重系数矩阵，g(t)为车辆的转向状态空间数据信息，ω为车辆的转向状态空间的适应度因子，对车辆的每一时刻的转向状态空间的代价值进行推算，得到每一时刻的车辆转向状态空间代价数据信息；
16、q33.基于所述每一时刻的车辆转向状态空间代价数据信息，建立车辆的转向状态预测函数w，
17、
18、其中，h(t)为t时刻的车辆转向状态空间代价数据信息，α和β为车辆转向状态预测因子，对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩进行预测，得到预测后的车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩数据信息。
19、进一步的，所述车辆转向状态预测因子α和β的约束条件为，
20、
21、所述车辆转向状态预测因子α和β为，
22、
23、其中，h(t)为t时刻的车辆转向状态空间代价数据信息。
24、进一步的，所述车辆的转向状态空间的适应度因子ω为，
25、
26、其中，u和r为权重系数矩阵，g(t)为车辆的转向状态空间数据信息。
27、进一步的，在步骤q4中，所述车辆转向微循环的优化函数p为，
28、
29、其中，x为预测后的车辆方向盘转动角度，y为车辆转向角传动轴的扭矩，η1、η2和η3为车辆转向优化因子。
30、进一步的，所述车辆转向优化因子η1、η2和η3的约束条件为，
31、
32、为了实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供了一种用于实现任一项所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法的系统，所述系统包括：
33、扭矩传感器，用于获取车辆转向传动轴的扭矩数据信息；
34、转角传感器，用于获取车辆方向盘的转动角度数据信息；
35、主控制器，与所述扭矩传感器和所述转角传感器连接，用于接收车辆转向传动轴的扭矩数据信息和车辆方向盘的转动角度数据信息，采用改进的mpc模型预测控制算法对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩进行预测，得到预测后的车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩数据信息，并构建车辆转向微循环的优化函数p，对车辆的转向冗余控制进行优化，得到优化后的车辆转向冗余控制数据信息；
36、转向器总成，与所述主控制器连接，用于接收优化后的车辆转向冗余控制数据信息，输出车辆转向控制指令数据信息。
37、进一步的，所述系统还包括从控制器，与所述扭矩传感器和所述转角传感器连接，用于接收车辆转向传动轴的扭矩数据信息和车辆方向盘的转动角度数据信息，采用改进的mpc模型预测控制算法对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩进行预测，得到预测后的车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩数据信息，并构建车辆转向微循环的优化函数p，对车辆的转向冗余控制进行优化，得到优化后的车辆转向冗余控制数据信息。
38、为了实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行任意一项所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法的计算机程序。
39、本专利技术具有以下积极效果：
40、1.本专利技术通过获取同一时刻的车辆方向盘转动角度和车辆转向传动轴的扭矩，构建车辆的状态矩阵，并采用改进的mpc模型预测控制算法对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于：所述车辆的状态矩阵包括每一时刻的车辆方向盘转动角度状态矩阵数据信息和每一时刻的车辆转向角传动轴的扭矩状态矩阵数据信息。
3.根据权利要求1所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于，在步骤Q3中，所述采用改进的mpc模型预测控制算法对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩进行预测包括：
4.根据权利要求3所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于：所述车辆转向状态预测因子α和β的约束条件为，
5.根据权利要求3所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于：所述车辆的转向状态空间的适应度因子ω为，
6.根据权利要求1所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于，在步骤Q4中，所述车辆转向微循环的优化函数P为，
7.根据权利要求6所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于：所述车
8.一种用于实现权利要求权利要求1-7任一项所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法的系统，其特征在于，所述系统包括：扭矩传感器，用于获取车辆转向传动轴的扭矩数据信息；
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述系统还包括从控制器，与所述扭矩传感器和所述转角传感器连接，用于接收车辆转向传动轴的扭矩数据信息和车辆方向盘的转动角度数据信息，采用改进的mpc模型预测控制算法对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩进行预测，得到预测后的车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩数据信息，并构建车辆转向微循环的优化函数P，对车辆的转向冗余控制进行优化，得到优化后的车辆转向冗余控制数据信息。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于：所述车辆的状态矩阵包括每一时刻的车辆方向盘转动角度状态矩阵数据信息和每一时刻的车辆转向角传动轴的扭矩状态矩阵数据信息。
3.根据权利要求1所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于，在步骤q3中，所述采用改进的mpc模型预测控制算法对车辆的方向盘转动角度和车辆转向角传动轴的扭矩进行预测包括：
4.根据权利要求3所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于：所述车辆转向状态预测因子α和β的约束条件为，
5.根据权利要求3所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于：所述车辆的转向状态空间的适应度因子ω为，
6.根据权利要求1所述的用于微循环自动驾驶车辆的转向冗余控制方法，其特征在于，在步骤q4中，所述车辆转向微循环的优化函数p为，
7.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑兆刚，周尚谕，王伦，丁永康，贾丽，
申请(专利权)人：东风悦享科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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