一种具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法及系统技术方案

技术编号:42653301 阅读:38 留言:0更新日期:2024-09-06 01:45
本公开实施例是关于一种具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法及系统。该方法包括:构建路径跟踪模型、偏航运动模型和轮胎模型,将NMPC技术应用于路径跟踪问题,以车辆侧滑角、横摆角速度、转向角、横向位置误差和Lyapunov稳定性为约束条件,建立了NMPC控制问题。采用C/GMRES算法并结合死区惩罚函数处理不等式约束并保持解的光滑性。采用可变预测持续时间,从而通过数值算法快速获得较好的初始解。本申请能够同时优化路径跟踪精度和车辆运动稳定性;引入侧滑角、横摆角速度、转向角、横向位置误差以及Lyapunov稳定性多重约束条件,全面保证车辆在各种工况下的稳定运行;采用可变预测持续时间方法,能够快速获得良好的初始解,提高了优化收敛速度。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及车辆自动驾驶控制,尤其涉及一种具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法及系统


技术介绍

1、传统的自动驾驶控制方法主要采用线性二次型调节器(lqr)、线性二次型高斯(lqg)等线性控制理论,这些方法虽然计算简单,但难以处理车辆运动过程中的非线性耦合特性。另一些基于反步法的非线性控制方法,虽然可以保证稳定性,但控制性能参数化依赖经验选择,无法进行优化寻找最优解。

2、现有技术中有获取车辆的路况信息;根据所述路况信息判断所述车辆所处的行驶区域是否为路口区域;在所述行驶区域为非路口区域时,根据所述路况信息对所述车辆的行驶状态进行控制;以及在所述行驶区域为路口区域时,获取所述路口区域的环境信息,根据所述路况信息和所述环境信息对所述车辆的行驶状态进行控制。本申请实施例的车辆自动驾驶的控制方法,能够在不增加车辆自身配备的检测模块的前提下,利用现有的路口的拍摄装置,既可实现普通路况下的自动驾驶,也可保证车辆的自动驾驶操作能够准确、安全地适应路口这一复杂工况的驾驶需求,且车辆自动驾驶控制模式的应用成本较低。

3、现有技术中还有通过助力转向系本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,所述路径跟踪模型为定义车辆位置与期望路径之间的横向距离和车辆与路径中心线之间的航向角误差,表达式为:

3.根据权利要求2所述具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,所述预览视线中的参考航向角的表达式为:

4.根据权利要求1所述具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,所述轮胎模型中,根据前轮胎和后轮胎的横向力,前轮胎和后轮胎的轮胎侧滑角,采用轮胎模型来确定纯滑移情况下的高度非线性轮胎特征,表...

【技术特征摘要】

1.一种具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,所述路径跟踪模型为定义车辆位置与期望路径之间的横向距离和车辆与路径中心线之间的航向角误差,表达式为:

3.根据权利要求2所述具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,所述预览视线中的参考航向角的表达式为:

4.根据权利要求1所述具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,所述轮胎模型中,根据前轮胎和后轮胎的横向力,前轮胎和后轮胎的轮胎侧滑角,采用轮胎模型来确定纯滑移情况下的高度非线性轮胎特征,表达式为:

5.根据权利要求2所述具有自适应稳定的车辆自动驾驶控制方法,其特征在于,所述偏航运动模型,采用单轨车辆模型来表征车辆的横向动...

【专利技术属性】
技术研发人员:李迎纲邱博之王磊唐嘉禄
申请(专利权)人:西安黄河机电有限公司
类型:发明
国别省市:

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