[發明專利]一種用于車輛的橫向控制方法、系統及車輛

有效

• 申請號: 202010044102.9
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111158377B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 王慧茹;夏文卿;史凱琪;高超;種浩;王盼盼
• 申請（專利權）人: 浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 薛峰

1.一種用于車輛的橫向控制方法，其特征在于，包括：

采集所述車輛的當前速度信息和當前位置信息；

根據所述當前速度信息和預設的期望路徑曲率模擬駕駛員實際駕駛的動態過程并計算前視距離，進而根據所述前視距離確定前視點坐標和期望路徑；

根據所述期望路徑計算得到所述車輛的當前位置與所述期望路徑之間的側向位移偏差和方向偏差；

根據所述車輛的位姿e計算Kp0、Ki0和Kd0，所述位姿e包括所述側向位移偏差和所述方向偏差，Kp0為初始比例系數，Ki0為初始積分系數，Kd0為初始微分系數；

根據所述位姿e及其變化率de查找模糊規則表獲得修正參數ΔKp、ΔKi和ΔKd；

根據ΔKp、ΔKi和ΔKd修正Kp0、Ki0和Kd0得到Kp、Ki和Kd，Kp為最終比例系數，Ki為最終積分系數，Kd為最終微分系數；

根據所述位姿e及其變化率de、Kp、Ki和Kd計算獲得所述車輛的方向盤轉角；

根據所述方向盤轉角控制所述車輛轉向；

按照以下公式計算所述前視距離：

S＝t*t_pre*v_speed-f(C_urvature)

其中，S為前視距離，v_speed為所述當前速度信息，t_pre為預估時間，t為時間系數，f(C_urvature)為曲率補償函數；

按照以下公式反推所述側向位移偏差：

y＝Δy+b*x+c*x²+d*x³

其中：Δy為側向位移偏差，b被定義為期望路徑在x＝0時刻與車輛x軸的方向夾角， C被定義為道路曲率C_urvature/2，d被定義為道路曲率變化率C_urvatureRate/6；

根據以下公式計算所述方向偏差：

第一步，對用于計算側向位移偏差的公式進行求導，得到所述期望路徑的切線方程：

y＝b+2*c*x+3*d*x²

第二步，根據前視點坐標Xn得到前視點的切線方程斜率：

y_n＝b+2*c*Xn+3*d*Xnw

第三步，求得所述車輛的方向偏差為：

θ＝tan^-1y_n。

2.根據權利要求1所述的橫向控制方法，其特征在于，所述模糊規則表根據模擬駕駛員的駕駛習慣標定，包括Kp模糊規則表、Ki模糊規則表和Kd模糊規則表。

3.根據權利要求2所述的橫向控制方法，其特征在于，所述根據所述位姿e和所述位姿e的變化率de查找模糊規則表獲得修正參數ΔKp、ΔKi和ΔKd包括：

將所述位姿e和位姿變化率de代入所述Kp模糊規則表中獲得ΔKp；

將所述位姿e和所述位姿變化率de代入所述Ki模糊規則表獲得ΔKi；

將所述位姿e和所述位姿變化率de代入所述Kd模糊規則表獲得ΔKd。

4.根據權利要求3所述的橫向控制方法，其特征在于，按照以下公式修正Kp0、Ki0和Kd0：

Kp＝Kp0+ΔKp

Ki＝Ki0+ΔKi

Kd＝Kd0+ΔKd。

5.根據權利要求4所述的橫向控制方法，其特征在于，按照以下公式計算方向盤轉角u(k)：

其中T為運行周期，k為當前時刻值。