[發明專利]一種無人駕駛電動賽車算法開發平臺

在審

• 申請號: 202110059255.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112904826A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 李剛;閆豐雨;李寧;金鴻耀;白鴻飛;趙德陽;郝亮;王昌碩
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 劉小嬌

本發明公開了一種無人駕駛電動賽車算法開發平臺，包括：控制算法庫模塊，其內部存儲有整車控制算法；仿真庫模塊，其用于驗證所述整車控制算法模型的控制效果；應用層接口驅動模塊，其與所述控制算法庫模塊電聯，用于實現所述算法開發平臺的通信功能、數據采集功能、輸入輸出功能以及中斷功能；整車控制器，其與所述應用層接口驅動模塊電聯，用于根據所述整車控制算法對賽車進行控制；用戶操作界面，其與所述算法控制模塊和所述仿真庫模塊電聯，用于輸入用戶需求，調用所述整車控制算法模塊或所述仿真庫模塊。

技術領域

本發明屬于無人駕駛電動賽車技術領域，特別涉及一種無人駕駛電動賽車算法開發平臺。

背景技術

無人駕駛電動賽車開發過程中，跟蹤算法是重點也是難點之一。在算法的開發過程中需要反復的驗證與調試中：目前車隊在算法開發過程中需要將算法編寫結束，下載到工控機中。實時調試驗證，不僅需要場地還需要人力和物力。而且在算法參數調節時，具體參數應該怎樣調節，無法很直觀的通過曲線描述出來。跟蹤算法與整車底盤控制接口對接繁瑣，而且需要手動編寫代碼，開發周期較長。

發明內容

本發明的目的是提供一種無人駕駛電動賽車算法開發平臺，其將算法模型和仿真算法存儲于算法開發平臺中，無需進行現場調試驗證；并且通過合理設置賽車控制算法，能夠根據實時檢測到的賽車行駛狀態對賽車進行控制，提高賽車的穩定性。

本發明提供的技術方案為：

一種無人駕駛電動賽車算法開發平臺，包括：

控制算法庫模塊，其內部存儲有整車控制算法；

仿真庫模塊，其用于驗證所述整車控制算法模型的控制效果；

應用層接口驅動模塊，其與所述控制算法庫模塊電聯，用于實現所述算法開發平臺的通信功能、數據采集功能、輸入輸出功能以及中斷功能；

整車控制器，其與所述應用層接口驅動模塊電聯，用于根據所述整車控制算法對賽車進行控制；

用戶操作界面，其與所述算法控制模塊和所述仿真庫模塊電聯，用于輸入用戶需求，調用所述整車控制算法模塊或所述仿真庫模塊。

優選的是，所述整車控制算法，包括：

按照采樣周期，獲取當前賽車的車速、縱向加速度、質心偏角、賽道寬度、賽道附著條件以及賽車位置信息；

根據所述賽車位置信息判斷賽車是否偏離參考軌跡；

其中，當判斷賽車偏離參考軌跡時，根據當前賽車的車速、橫向加速度、縱向加速度、質心偏角、賽道寬度和賽道附著條件，對賽車的前輪轉角和車速進行調節；直到判斷賽車不再偏離所述參考軌跡。

優選的是，基于BP神經網絡對賽車的前輪轉角和車速進行調節，包括如下步驟：

步驟1、按照采樣周期，采集賽車的車速v、橫向加速度a_x、縱向加速度a_y、質心偏角β、賽道寬度W和賽道附著系數μ；

步驟2、將參數進行規格化，確定三層BP神經網絡的輸入層向量x＝{x₁,x₂,x₃,x₄,x₅,x₆}；其中，x₁為車速系數、x₂為橫向加速度系數、x₃為縱向加速度系數、x₄為質心偏角系數、x₅為賽道寬度系數、x₆為賽道附著系數的規格化系數；

步驟3、所述輸入層向量映射到中間層，所述中間層向量x＝{y₁,x₂,…,y_m}；m為中間層節點個數；