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一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法技术

技术编号:44499890 阅读:29 留言:0更新日期:2025-03-04 18:08
本发明专利技术涉及用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,包括以下步骤:NMPC集成式规划控制器基于自车质心的纵向速度获得动态时间步长;NMPC集成式规划控制器构建自车动力学模型作为预测模型,并对预测模型离散化处理;NMPC集成式规划控制器建立包括周车排斥势能的总代价函数;NMPC集成式规划控制器构建自车的避障边界;构建自车的时变操纵稳定域;通过非线性优化问题求解器求解,获得自车的最优控制变量序列,并将最优控制变量序列中的第一个值作用于自车。本发明专利技术具有能够提高自动驾驶车辆的稳定性、安全性的有益效果,使自动驾驶车辆能够准确、及时、安全的进行避障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动驾驶,尤其涉及到自动驾驶避障,具体是指一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法


技术介绍

1、随着自动驾驶技术的发展,具有自动驾驶功能的车辆已经逐步进入到了实际的道路交通环境中,在自动驾驶系统中,规划控制模块具有为自车规划可行轨迹,并控制车辆对可行轨迹进行跟踪的功能,是做出自动驾驶行为决策并落实为车辆实际行动的关键环节。其中,自动驾驶规划控制模块能否根据周围的环境信息和避障要求,对全局路径中的局部路径进行重新规划,快速、准确、稳定的完成避障轨迹预测并控制车辆沿避障轨迹行动,对自动驾驶车辆的安全性和舒适性有着决定性的影响。

2、在现有的用于自动驾驶车辆的避障规划控制方法中,大多采用了固定预测步长的算法。然而对于以nmpc集成式规划控制器为基础建立的规划控制问题,如果固定步长的预测时域较短,则mpc算法就会丧失对一部分未来信息的利用能力,使得求解出的结果较为短视,进而使自动驾驶系统无法及时对突发情况作出合理决策并控制车辆行动,例如,在车辆行驶速度较慢时,nmpc集成式规划控制器能够预测的距离较车辆以中高速行驶时变短,当车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,所述动态时间步长基于第一表达式获得,所述第一表达式为:

3.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,所述连续的自车动力学模型基于第二表达式获得,所述第二表达式为:

4.根据权利要求3所述的一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,所述车辆前轮轮胎、后轮轮胎受到的纵向力Fxf、Fxr以及车辆前轮轮胎、后轮轮胎受到的侧向力Fyf、Fyr基...

【技术特征摘要】

1.一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,所述动态时间步长基于第一表达式获得,所述第一表达式为:

3.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,所述连续的自车动力学模型基于第二表达式获得,所述第二表达式为:

4.根据权利要求3所述的一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,所述车辆前轮轮胎、后轮轮胎受到的纵向力fxf、fxr以及车辆前轮轮胎、后轮轮胎受到的侧向力fyf、fyr基于第三表达式获得,所述第三表达式为:

5.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,所述表征周车排斥势能的人工势场模型基于第九表达式获得,所述第九表达式为:

6.根据权利要求5所述的一种用于自动驾驶车辆的一体式避障规划与控制方法,其特征在于,所述总代价函数基于第十五表达式获得,所述总代价函数包括由第十一表达式表征的总排斥势能代价函数、由第十二表达式表征的初始轨迹跟随...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑雪莲武雪风任园园李显生王杰
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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