[發明專利]一種基于veDYNA車道保持方法及系統

有效

• 申請號: 201710541312.7
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107292048B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 王其東;王凱;謝有浩;陳無畏;談東奎;趙林峰;汪洪波
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;B60W30/12;B62D15/02
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 段曉微;葉美琴

1.一種基于veDYNA車道保持方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取預瞄點處的車輛橫向位置偏差信息；

S2、根據橫向位置偏差信息與車輛行駛信息計算車輛跟蹤目標車道的期望轉向盤轉角；

S3、獲取車輛實際轉向盤轉角信息，并結合期望轉向盤轉角與實際轉向盤轉角計算輔助轉矩；

S4、根據輔助轉矩信息校正轉向盤轉角；

步驟S1具體包括：

獲取車輛當前車速v_x、預瞄時間t_p，計算出預瞄距離x，x＝v_x·t_p；

獲取車輛質心坐標(X,Y)、航向角ψ，計算出預瞄點坐標(X_p,Y_p)，其中，X_p＝X+x cosψ，Y_p＝Y+x sinψ；

獲取預瞄點與車道中心線的距離d，計算出預瞄點處的車輛橫向位置偏差信息Δf，Δf＝d/cosΔψ，其中，Δψ＝arcsin(d/x)；

步驟S2具體包括：

根據公式計算車輛跟蹤目標車道的期望轉向盤轉角所述公式為：

其中，為期望轉向盤轉角，Δf為車輛橫向位置偏差，v_x為車輛當前車速，β為車輛質心側偏角，t_p為預瞄時間，G_ω為車輛橫擺角速度對轉向盤的穩態增益；

步驟S3具體包括：

結合車輛實際轉向盤轉角δ與期望轉向盤轉角計算出轉向盤轉角偏差e(t)，再利用下述公式計算有刷電機跟蹤轉角時施加的輔助轉矩u(t)，所述公式為：

其中，K_p為第一經驗值，K_i為第二經驗值，K_d為第三經驗值。

2.根據權利要求1所述的基于veDYNA車道保持方法，其特征在于，步驟S4具體包括：

根據輔助轉矩u(t)和占空比擬合關系計算出PWM信號；

其中，PWM＝(u(t)+20)/40；

電機根據上述PWM信號帶動轉向盤管柱轉動以校正轉向盤轉角。

3.一種基于veDYNA車道保持系統，其特征在于，包括：

信息獲取模塊，用于獲取預瞄點處的車輛橫向位置偏差信息；

轉角計算模塊，用于根據橫向位置偏差信息與車輛行駛信息計算車輛跟蹤目標車道的期望轉向盤轉角；

轉矩計算模塊，用于獲取車輛實際轉向盤轉角信息，并結合期望轉向盤轉角與實際轉向盤轉角計算輔助轉矩；

轉角校正模塊，用于根據輔助轉矩信息校正轉向盤轉角；

信息獲取模塊具體用于：

獲取車輛當前車速v_x、預瞄時間t_p，計算出預瞄距離x，x＝v_x·t_p；

獲取車輛質心坐標(X,Y)、航向角ψ，計算出預瞄點坐標(X_p,Y_p)，其中，X_p＝X+x cosψ，Y_p＝Y+x sinψ；

獲取預瞄點與車道中心線的距離d，計算出預瞄點處的車輛橫向位置偏差信息Δf，Δf＝d/cosΔψ，其中，Δψ＝arcsin(d/x)；

轉角計算模塊具體用于：

根據公式計算車輛跟蹤目標車道的期望轉向盤轉角所述公式為：

其中，為期望轉向盤轉角，Δf為車輛橫向位置偏差，v_x為車輛當前車速，β為車輛質心側偏角，t_p為預瞄時間，G_ω為車輛橫擺角速度對轉向盤的穩態增益；

轉矩計算模塊具體用于：

結合車輛實際轉向盤轉角δ與期望轉向盤轉角計算出轉向盤轉角偏差e(t)，再利用下述公式計算有刷電機跟蹤轉角時施加的輔助轉矩u(t)，所述公式為：

其中，K_p為第一經驗值，K_i為第二經驗值，K_d為第三經驗值。

4.根據權利要求3所述的基于veDYNA車道保持系統，其特征在于，轉角校正模塊具體用于：

根據輔助轉矩u(t)和占空比擬合關系計算出PWM信號；

其中，PWM＝(u(t)+20)/40；

電機根據上述PWM信號帶動轉向盤管柱轉動以校正轉向盤轉角。