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原文传递一种智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法

专利名称：	一种智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法
摘要：	本发明公开了一种智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，包括以下步骤：a．生成车辆行驶的目标路径曲线，目标路径曲线由点序列组成；b．计算目标路径曲线上点序列中距车辆当前位置最近的点，基于该点确定车辆在目标路径曲线上预瞄点的位置；c．确定车辆由当前位置经过预瞄时间实际到达的位置；d．确定车辆经过预瞄时间实际到达的位置与预瞄点的位置二者之间的侧向路径偏差；e．基于侧向路径偏差，采用控制算法计算输出车辆的转向盘的转角增量；f．根据转向盘的转角增量控制车辆的转向盘的转动角度。本发明的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法很好地解决了智能车辆在主动转向控制过程中出现的稳定性问题和精确性问题，改善了现有的主动转向控制技术。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	清华大学苏州汽车研究院(相城)
发明人：	丁延超;丁能根;李颖
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201811530825.9
公开号：	CN109823393A
代理机构：	苏州创元专利商标事务所有限公司
代理人：	孙仿卫;郝彩华
分类号：	B62D6/00(2006.01);B;B62;B62D;B62D6
申请人地址：	215134 江苏省苏州市相城区渭塘镇爱格豪路19号中汽零大厦
主权项：	1.一种智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤： a.生成车辆行驶的目标路径曲线，目标路径曲线由点序列组成； b.计算得出目标路径曲线上点序列中距车辆当前位置最近的点，并基于该点确定车辆在目标路径曲线上的预瞄点的位置； c.确定车辆由当前位置经过预瞄时间所实际到达的位置； d.确定车辆经过预瞄时间实际到达的位置与预瞄点的位置二者之间的侧向路径偏差； e.基于侧向路径偏差，采用控制算法计算输出车辆的转向盘的转角增量； f.根据转向盘的转角增量控制车辆的转向盘的转动角度。 2.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：车辆在目标路径曲线上的预瞄点的位置通过计算目标路径曲线上预瞄点在车辆坐标系中的纵坐标值获得。 3.根据权利要求2所述的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：车辆在目标路径曲线上的预瞄点在车辆坐标系中的纵坐标值为：yP＝-(Xp+m-XC)sinψ+(Yp+m-YC)cosψ，其中Xp+m、Yp+m为预瞄曲线段终点序号的位置，XC、YC为车辆当前位置，ψ为方位角。 4.根据权利要求3所述的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：令p为目标路径曲线上点序列中距车辆当前位置最近的点Jp的序号，p的初值为0，令Jp,Jp+1,Jp+2…Jp+m为目标曲线路径上的预瞄曲线段，其长度为预瞄距离u·Tp，其中，u为车辆行驶速度，Tp为预瞄时间，由此确定预瞄曲线段的终点Jp+m序号为其中L0为点序列中相邻两点之间的距离。 5.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：车辆由当前位置经过预瞄时间实际到达的位置在车辆坐标系中的纵坐标值为：其中车辆当前行驶速度为v，纵向速度分量为u，两者之间夹角为β，车辆从当前位置C以横摆角速度ωr沿目标路径曲线经过预瞄时间Tp实际到达Q点位置。 6.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：步骤e中采用PID控制算法计算输出车辆的转向盘的转角增量。 7.根据权利要求6所述的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：转向盘的转角增量为Δθsw＝kpey+kDey+ki∫eye-λtdt，其中，ey为侧向路径偏差，kp为比例增益，ki为积分增益，kD为微分增益，λ为遗忘因子，λ大于0。 8.根据权利要求7所述的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：通过PID控制算法计算车辆的转向盘的转角增量时，kp＝60，ki＝1，kD＝0。 9.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆轨迹跟踪控制方法，其特征在于：步骤a中的目标路径曲线为正弦波曲线和/或双移线曲线。
所属类别：	发明专利