[發明專利]車輛橫向控制方法和裝置、介質、設備、車輛

在審

• 申請號: 202010476498.4
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111806445A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 曹瑋麟;金大鵬;劉慶龍
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: B60W40/00
• 分類號: B60W40/00;B60W40/10;B60W60/00;B62D6/00;B62D113/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 王曉霞

本公開涉及一種車輛橫向控制方法和裝置、介質、設備、車輛。所述方法包括：獲取所述車輛的目標航向角和當前航向角；控制PID控制器根據所述目標航向角、所述當前航向角輸出所述車輛的前輪轉角，其中，所述PID控制器中的控制參數根據遺傳算法確定；控制所述車輛的前輪轉角為所述PID控制器輸出的前輪轉角。通過上述技術方案，利用遺傳算法，使車輛橫向控制的PID控制器具有了自尋優的功能，減少了PID控制器控制參數整定的工作量，與使用模糊PID之類的基于規則的自尋優控制器相比，降低了設計上的邏輯復雜度，使車輛橫向控制更高效。

技術領域

本公開涉及車輛自動控制領域，具體地，涉及一種車輛橫向控制方法和裝置、介質、設備、車輛。

背景技術

車輛橫向控制是指自動駕駛車輛的轉向控制，其目的是根據當前道路情況和規劃的軌跡使車輛沿著規劃的航向行駛。為了確保車輛轉向過程中的安全性和乘客的舒適性，在傳統的車輛橫向控制中，常用到比例積分微分(Proportion Integral Differential，PID)控制器。PID控制器是典型的線性控制器，其優點是設計簡單、魯棒性高。

PID控制器的設計包含了大量的控制參數整定工作。為了減少PID控制器設計過程中的大量參數整定工作，一些自適應(自整定)控制器逐漸被使用。例如，模糊PID控制、線性二次調節器(Linear Quadratic Regulator，LQR)、模型預測控制(Model PredictiveControl，MPC)等。

發明內容

本公開的目的是提供一種高效、準確、可靠的車輛橫向控制方法和裝置、介質、設備、車輛。

為了實現上述目的，本公開提供一種車輛橫向控制方法，所述方法包括：

獲取所述車輛的目標航向角和當前航向角；

控制PID控制器根據所述目標航向角、所述當前航向角輸出所述車輛的前輪轉角，其中，所述PID控制器中的控制參數根據遺傳算法確定；

控制所述車輛的前輪轉角為所述PID控制器輸出的前輪轉角。

可選地，所述PID控制器中的控制參數通過以下步驟來確定：

隨機生成初始群體；

計算所述初始群體中的個體的適應度，其中，根據以下公式計算適應度：

其中，J為適應度，e(t)為輸入所述PID控制器的目標值與反饋給所述PID控制器的反饋值之間的系統誤差；|·|為取模，t為時間；

根據所計算的適應度對所述初始群體進行篩選、交叉、變異的運算，得到下一代群體；

計算所述下一代群體中每個個體的適應度，直至產生滿足結束條件的個體；

將滿足所述結束條件的個體確定為所述PID控制器中的控制參數。

可選地，控制PID控制器根據所述目標航向角、所述當前航向角輸出所述車輛的前輪轉角，其中，所述PID控制器中的控制參數根據遺傳算法確定，包括：

確定所述車輛的狀態信息；

從預定的所述車輛的狀態信息和所述PID控制器中的控制參數之間的對應關系中，查找與所確定的狀態信息對應的控制參數，其中，所述PID控制器中的控制參數根據所確定的狀態信息和遺傳算法計算得到；

控制PID控制器根據所述目標航向角、所述當前航向角、以及查找到的控制參數，輸出所述車輛的前輪轉角。

可選地，所述車輛的狀態信息為所述車輛的目標航向角所屬的區間。