[發明專利]一種自動駕駛車輛運動模型的參數辨識方法

在審

• 申請號: 202210344574.5
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114707243A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 駱振興;劉志超;李棟;李世軍;張楊宇;夏云昶
• 申請（專利權）人: 蘇州輕棹科技有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 戴燕

1.一種自動駕駛車輛運動模型的參數辨識方法，其特征在于，所述方法包括：

確定自動駕駛車輛運動模型的模型狀態運動方程；

根據所述模型狀態運動方程進行辨識系統構建得到對應的辨識系統方程；

根據所述辨識系統方程進行離線參數辨識方程解析得到對應的第一離線辨識方程；

根據所述辨識系統方程進行在線遞推參數辨識方程組解析得到對應的第一在線遞推辨識方程組；

對預設的參數辨識模式進行識別；所述參數辨識模式包括離線辨識模式和在線辨識模式；

當所述參數辨識模式為離線辨識模式時，使用所述第一離線辨識方程對所述辨識系統方程的參數進行離線參數辨識得到最新的第一估計參數矩陣；

當所述參數辨識模式為在線辨識模式時，使用所述第一在線遞推辨識方程組對所述辨識系統方程的參數進行在線參數辨識得到最新的第二估計參數矩陣；

使用最新的估計參數矩陣更新所述辨識系統方程。

2.根據權利要求1所述的自動駕駛車輛運動模型的參數辨識方法，其特征在于，所述確定自動駕駛車輛運動模型的模型狀態運動方程，具體包括：

確定所述自動駕駛車輛的動力學模型方程組為

其中，所述自動駕駛車輛的車輛縱軸為x軸、側向橫軸為y軸、與x、y垂直的為z軸；m為整車質量，為沿y軸的運動加速度，V_x為車輛縱向速度，ψ為車輛橫擺角，為橫擺角速度，為橫擺角加速度，為向心加速度，F_yf為前輪側向力，F_yr為后輪側向力，I_z為車輛繞z軸的轉動的轉動慣量，l_f為汽車質心到前軸的垂直距離，l_r為汽車質心到后軸的垂直距離；

確定所述自動駕駛車輛的輪胎側偏模型方程組為

其中，C_f為前輪側偏剛度，C_r為后輪側偏剛度，δ為前輪轉向角，θ_vf為前輪速度角，θ_vr為后輪速度角；

將所述輪胎側偏模型方程組代入所述動力學模型方程組得到第一狀態運動方程為

將所述橫擺角速度與所述車輛縱向速度V_x、道路曲率ρ的對應關系以及所述前輪轉向角δ與方向盤轉角swa、轉向傳動比R的對應關系代入所述第一狀態運動方程得到第二狀態運動方程為

將所述第二狀態運動方程確定為所述自動駕駛車輛運動模型的所述模型狀態運動方程輸出。

3.根據權利要求2所述的自動駕駛車輛運動模型的參數辨識方法，其特征在于，所述根據所述模型狀態運動方程進行辨識系統構建得到對應的辨識系統方程，具體包括：

將所述模型狀態運動方程轉化為由兩個傳遞函數構成的第一函數組為

其中，車輛側向加速度為車輛側向速度V_y的一階導數也即所述道路曲率ρ的一階導數即

對所述第一函數組進行拉普拉斯變換得到第二函數組為

其中，s為拉普拉斯變換因子；

由所述第二函數組獲得所述道路曲率ρ與所述方向盤轉角swa的連續傳遞函數為

對所述連續傳遞函數進行z變換得到離散傳遞函數為

其中，z為z變換因子，參數b₀、b₁、b₂、a₁和a₂為傳遞函數參數；

將所述離散傳遞函數作為構建出的所述辨識系統方程，并確定所述辨識系統方程為二階系統，并將所述參數b₀、b₁、b₂、a₁和a₂視為所述辨識系統方程的待辨識參數。