数据-模型双重驱动的智能车辆轨迹跟踪控制系统及方法技术方案

技术编号:43473009 阅读:40 留言:0更新日期:2024-11-27 13:12
本发明专利技术公开了一种数据‑模型双重驱动的智能车辆轨迹跟踪控制系统及方法,系统包括基于车辆四自由度模型和经典魔术轮胎公式建立车辆动力学模块;生成目标路径的参考轨迹模块;得到最优的控制路径的强化学习预测模块;用于保证预测模型的准确性的反馈校正模块;采用滚动优化函数得到当前时刻的最优控制路径的滚动优化模块。本申请结合了数据驱动强化学习方法更灵活和模型驱动优化方法更可靠的优势,能够降低智能车辆的轨迹跟踪误差和横摆角偏差,提升智能车辆对于不同行驶轨迹的适应性和跟踪精度,保证了智能驾驶汽车在时变交通环境下的安全行驶。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及智能交通,尤其涉及一种数据-模型双重驱动的智能车辆轨迹跟踪控制方法。


技术介绍

1、轨迹跟踪技术是智能驾驶车辆实现智能化的重要环节之一,它是指通过根据某种控制理论,为车辆的控制系统设计一个控制输入作用,使得智能驾驶车辆能够以期望的速度跟踪目标轨迹。通常对于轨迹的跟踪即通过对车辆的纵向与横向实施控制使其跟上期望轨迹,这对智能车辆实现智能化自动化有着重要的意义。目前的研究中一般采用纯跟踪算法、线性二次型调节器、滑膜控制、pid控制、模型预测控制等传统控制方法。

2、纯跟踪算法、线性二次型调节器等常规控制方法均能通过选择前方目标点并计算所需转向角来解决常速良好路面工况下的轨迹跟踪控制。这些控制方法对于复杂非线性系统来说往往存在着较大误差和振荡现象。滑模控制(smc)是一种鲁棒的控制策略,通过定义滑模面和设计控制律,使系统状态沿滑模面滑动,实现对车辆轨迹的跟踪,该方法可能导致高频抖动(抖振)、设计过程复杂以及在动态特性变化较大时控制精度可能受到限制。pid控制器是一种经典的反馈控制器,用于调节系统的输出,使其接近预期的参考值或轨迹。在车辆轨迹本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种数据-模型双重驱动的智能车辆轨迹跟踪控制系统,其特征在于,包括车辆动力学模块、参考轨迹模块、强化学习预测模块、反馈校正模块和滚动优化模块;

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,车辆动力学模块具体为:

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,参考轨迹模块采用如下轨迹生成函数生成目标路径:

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,强化学习预测模块的智能体神经网络包括输入层、全连接层和输出层;

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,强化学习预测模块中根据奖励函数r(t)、环境状态变量s(t)和强化信息P得到路径控制决策函数θ...

【技术特征摘要】

1.一种数据-模型双重驱动的智能车辆轨迹跟踪控制系统,其特征在于,包括车辆动力学模块、参考轨迹模块、强化学习预测模块、反馈校正模块和滚动优化模块;

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,车辆动力学模块具体为:

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,参考轨迹模块采用如下轨迹生成函数生成目标路径:

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,强化学习预测模块的智能体神经网络包括输入层、全连接层和输出层;

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,强化...

【专利技术属性】
技术研发人员:严永俊张鹏皮大伟都超尹澳王洪亮王显会
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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