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专利号: 2019104196771
申请人: 重庆大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于梯度校正估计预瞄时间的车辆横向控制方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤S1:建立二自由度车辆动力学模型作为参考模型Gv(s);

步骤S2:构建反应驾驶员操纵特性的驾驶员模型Gh(s);

步骤S3:构建预瞄环节P(s);

步骤S4:根据车辆动力学模型Gv(s)、驾驶员模型Gh(s)、预瞄环节P(s)构建闭环控制系统;

步骤S5:对所构建的闭环控制系统离散化;

步骤S6:建立梯度校正辨识函数;

步骤S7:以最小化梯度校正准则函数输出与输入关系最小为目标,确定驾驶员模型的模型参数;

所述步骤S1中,建立二自由度车辆动力学模型Gv(s)具体为:式中;ω为车辆横摆角速度, 分别为车辆横向加速度、车辆横摆角加速度、车辆的横向速度、车辆横摆角,其中 Izz为车轮横摆角转动惯量;vx、vy分别为车辆的纵向速度和横向速度;ψ为车辆横摆角;y为车辆在大地坐标系下的横向位移;θsw为方向盘转角;nrsw为方向盘转角到前轮转角的传动比,车轮转角θf=θsw/nrsw;

在所述步骤S2中,驾驶员模型为:

Td、Th分别为延迟时间和性迟滞时间;

所述步骤S3中,所述的预瞄环节P(s)为: Tp为预瞄时间;

所述步骤S4中,闭环控制系统的传递函数Gt(s)具体为:式中:

所述步骤S6中,所述梯度校正辨识函数为:Tp=ω0+ω1Td+ω2Th+ω3vx+ω4vy+ω5(1/R);

式中Tp、Td、Th、vx、vy、R分别为预瞄时间、延迟时间、惯性时间、横向速度、纵向速度、转弯半径;ω0、ω1、ω2、ω3、ω4、ω5为待辨识参数,通过下面的准则函数J(ω)得到;

* * * *

式中:Td为期望延迟时间、Th为惯性时间、vx为横向速度、vy 为纵向速度、1/R为曲率,J为梯度校正辨识函数,可以计算出ω0、ω1、ω2、ω3、ω4、ω5;Tp、Td、Th、vx、vy、R由传感器采集* * * * *直接或者间接通过计算得出;TdThvxvy1/R通过实际驾驶数据得出;

利用前一时刻估计值来修正当前的估计值,得到如下修正函数;

式中

T

hi(k)为当前时刻的输入[1 Td(k) Th(k) vx(k) vy(k) 1/R(k)];

设置辨识参数设置初值 确定输入初始数据;

* * * * *

获取当前输入h(k)和输出[1 Td Th vx vy 1/R];

循环计算得到综合考虑之前估计参数的当前参数估计值,最后计算出最优的预瞄时间。

2.一种计算机装置,包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1所述的方法步骤。

3.一种计算机可读存储介质,其上储存有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的方法步骤。