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专利号: 2018103297268
申请人: 四川智动木牛智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人车路径跟踪前馈控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:按照如下公式将所有期望路径点转化到车身坐标系下:其中N为整数,k为离散控制时间,k=0,T,2T.....,T为控制周期;(X0i,Y0i),i=1,

2,...,N是期望离散路径点在地球坐标系下的坐标;N表示全局期望路径点个数;δr是当前时刻实际前轮转角;(xc,yc)是车辆在地球坐标系下的坐标;θ0是当前时刻车辆航向角度;yεi(k)是期望路径点的横向位置偏差;xεi(k)是期望路径点的纵向位置偏差;θεi(k)是期望路径点航向偏差;Φi(k)是地球坐标系下期望路径点指向下一点的方向与正北方向夹角,即有: N为整数;

步骤二:按照如下公式确定前方道路是直道还是弯道:其中start表示从当前时刻距离车辆最近的期望路径点的坐标;NUM表示从当前时刻距离车辆最近的期望路径点向前搜索的路径点个数,同时也是需要拟合的路径点个数;Δ1i是第i个路径点的一阶差分;Δ2是NUM-1个路径点一阶差分平均值;NUM为需要拟合的路径点个数;

Δ2超过预定阈值时则将前方道路判断为弯道,否则为直道;

步骤三:计算道路曲率,包括如下步骤;

步骤3.1:采用二阶最小二乘法拟合法得到道路连续函数,计算公式为:m1=(sumx)/NUM,m2=(sumx2)/NUMm3=(sumx3-m2sumx)/(sumx2-m1sumx)m4=sumx2y-m2sumy-m3(sumxy-m1sumy)根据最小二乘拟合原理,有:

a2=m4/((sumx4-m2sumx2)-m3(sumx3-m1sumx2))a1=(sumxy-m1sumy-a2(sumx3-m1sumx2))/(sumx2-m1sumx)a0=(sumy-a2sumx2-a1sumx))/NUMy=a0+a1x+a2x2

步骤3.2:则按照下式得到前方道路曲率:

其中T为控制周期;

步骤四:计算得到期望前轮转角,计算公式为;

其中δd是期望前轮转角,KL是道路曲率,t表示当前时刻;

其中,ux为车速m为整车质量;k1、k2分别为前、后车轮的侧偏刚度;a、b分别为前、后轴到质心的距离,Iz是转动惯量。

2.如权利要求1所述的一种无人车路径跟踪前馈控制方法,其特征在于,所述NUM取值大于10。

3.如权利要求1所述的一种无人车路径跟踪前馈控制方法,其特征在于,步骤二中,Δ2超过0.01时,则将前方道路判断为弯道,否则为直道。