详情

原文传递智能驾驶车辆横向控制方法及控制系统

专利名称：	智能驾驶车辆横向控制方法及控制系统
摘要：	本发明公开了一种智能驾驶车辆横向控制方法，包括：建立横向控制前馈控制系统模型、后馈控制系统模型、前馈控制转矩标定仿真模型和后馈控制转矩标定仿真模型；对前馈控制和后馈控制转矩标定仿真模型进行首次调参；对首次调参获得的前馈控制和后馈控制转矩标定仿真模型参数进行实车验证；变换不同的期望工况反复执行上述验证步骤，对不同期望工况下的前馈控制和后馈控制转矩标定仿真模型参数进行标定，获得前馈控制和后馈控制转矩标定仿真模型最优参数；利用最优参数对前馈控制转矩标定仿真模型和后馈控制转矩标定仿真模型进行参数优化，并对剩余未标定参数进行仿真调试，获得全部标定参数。本发明还公开了一种智能驾驶车辆横向控制系统。
专利类型：	发明专利
申请人：	联创汽车电子有限公司
发明人：	陈英箭;栗工;郭嘉
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T02:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN202010001284.1
公开号：	CN111114535A
代理机构：	上海浦一知识产权代理有限公司
代理人：	焦天雷
分类号：	B60W30/02;B60W10/20;B60W50/00;B;B60;B60W;B60W30;B60W10;B60W50;B60W30/02;B60W10/20;B60W50/00
申请人地址：	201206 上海市浦东新区金吉路33弄4幢4楼
主权项：	1.一种智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，根据车辆助力转向特性，建立前馈控制系统转矩标定仿真模型；所述车辆助力转向特性是预设速度条件下对不同方向盘转角进行标定，获得的速度、方向盘转角和方向盘助力力矩之间的关系； S2，根据车辆助力转向特性，建立后馈控制系统转矩标定仿真模型； S3，通过设定期望工况，对前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型按调参规则进行调参； S4，将调参后的前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型参数进行实车验证，获得前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型最优参数，利用最优参数作为横向控制前馈控制系统仿真模型和横向控制后馈控制系统仿真模型参数； S5，变换不同的期望工况反复执行步骤S3和S4，获得不同期望工况下的前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型参数形成模型参数集； S6，将所述模型参数集集成到前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型，用于前馈控制系统和后馈控制系统转矩控制。 2.如权利要求1所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：所述前馈控制系统转矩标定仿真模型如下；其中，z1、z2、z3为不同的状态观测器；l1、l2、l3为观测器增益系数；θ为期望方向盘转角；Jm为转向系等效转动惯量；Mr为方向盘转矩，δ为设定阈值，ε为转向系传动比。 3.如权利要求1所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：所述后馈控制系统转矩标定仿真模型如下；其中，u(x)为输出力矩函数，e(t)为方向盘转角误差函数，Kp、Ki、Kd分别为比例、积分和微分系数，是误差函数对时间的导数，dt为系统变化周期。 4.如权利要求1所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：所述调参规则包括，使观测器的状态和相对于期望方向盘转角的一次和二次导数误差小于预设数量级的PID值。 5.如权利要求4所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：所述预设数量级为10-4。 6.如权利要求1所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：实施步骤S4时，将前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型最小的跟踪误差作为前馈控制转矩标定仿真模型和后馈控制转矩标定仿真模型最优参数。 7.如权利要求1所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：实施步骤S4时，前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型最优参数的实车验证与模型仿真过程交叉进行，在优化仿真模型的同时对不同设定期望工况下的仿真模型参数进行标定。 8.如权利要求1所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：实施步骤S4进行实车验证时，包括以下步骤： 1)将仿真所得的调节系数及设定的期望工况输入实车在线标定算法； 2)通过整车CAN通讯，控制整车运行，获得实车验证参数。 9.如权利要求8所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：所述调节系数包括比例系数、积分系数和微分系数。 10.如权利要求1所述的智能驾驶车辆横向控制方法，其特征在于：步骤S3中，所述期望工况包括期望方向盘转角和期望车速。 11.一种智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于，包括：建模模块，根据车辆助力转向特性建立前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型,所述车辆助力转向特性是预设速度条件下对不同方向盘转角进行标定，获得的速度、方向盘转角和方向盘助力力矩之间的关系；调参模块，通过设定期望工况，对前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型按调参规则进行调参，；验证模块，将调参后前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型导入实车，进行实车验证，获得前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型最优参数，利用最优参数作为横向控制前馈控制系统仿真模型和横向控制后馈控制系统仿真模型参数；控制模块，变换不同的期望工况导入控制调参模块和验证模块，获得不同期望工况下的前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型参数形成模型参数集，将所述模型参数集集成到前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型，用于前馈控制系统和后馈控制系统转矩控制。 12.如权利要求11所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：建模模块建立前馈控制系统转矩标定仿真模型如下；其中，z1、z2、z3为不同的状态观测器；l1、l2、l3为观测器增益系数；θ为期望方向盘转角；Jm为转向系等效转动惯量；Mr为方向盘转矩，δ为设定阈值，ε为转向系传动比。 13.如权利要求11所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：建模模块建立后馈控制系统转矩标定仿真模型如下；其中，u(x)为输出力矩函数，e(t)为方向盘转角误差函数，Kp、Ki、Kd分别为比例、积分和微分系数，是误差函数对时间的导数，dt为系统变化周期。 14.如权利要求11所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：调参模块的调参规则包括，使观测器的状态和相对于期望方向盘转角的一次和二次导数误差小于预设数量级的PID值。 15.如权利要求14所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：所述预设数量级为10-4。 16.如权利要求11所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：验证模块将前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型最小的跟踪误差作为前馈控制转矩标定仿真模型和后馈控制转矩标定仿真模型最优参数。 17.如权利要求11所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：控制模块使前馈控制系统转矩标定仿真模型和后馈控制系统转矩标定仿真模型最优参数的实车验证与模型仿真过程交叉进行，在优化仿真模型的同时对不同设定期望工况下的仿真模型参数进行标定。 18.如权利要求11所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：验证模块进行实车验证时，将仿真模型所得的调节系数及设定的期望工况输入实车在线标定算法，通过整车CAN通讯，控制整车运行，获得实车验证参数。 19.如权利要求11所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：所述调节系数包括比例系数、积分系数和微分系数。 20.如权利要求11所述的智能驾驶车辆横向控制系统，其特征在于：所述期望工况包括期望方向盘转角和期望车速。
所属类别：	发明专利