车辆横向控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆横向控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，方法包括：获取车辆的当前车速和所述车辆所处道路的道路曲率；通过所述当前车速和所述道路曲率调整车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵得到目标状态权重矩阵，并通过道路曲率调整横向控制器的基准控制权重矩阵得到目标控制权重矩阵；根据目标状态权重矩阵和目标控制权重矩阵确定车辆的目标转向角，并基于目标转向角对车辆进行横向控制。本申请实现了提高车辆横向控制的准确度。高车辆横向控制的准确度。高车辆横向控制的准确度。

【技术实现步骤摘要】
车辆横向控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及车辆
，尤其涉及一种车辆横向控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]车辆的横向控制指在垂直于车辆前进方向的方向上对车辆进行控制。目前常用的横向控制方法有PID(Proportion Integral Differential，比例
‑
积分
‑
微分控制器)控制、MPC(Model Predictive Control，模型预测控制)控制、LQR(Linear Quadratic Regulator，线性二次型调节器)控制、基于神经网络控制以及基于深度学习方法控制等。
[0003]LQR控制方法因其模型参数物理意义清晰、相对通用性较好，且能够解决多目标优化问题，在车辆的横向运动控制中得到广泛的应用。然而，LQR控制器中的参数一般采用提前标定的固定值，使得车辆横向控制的准确度受到影响。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种车辆横向控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，旨在以最小控制代价提高车辆横向控制的准确度。
[0005]为实现上述目的，本申请提供一种车辆横向控制方法，所述车辆横向控制方法包括以下步骤：
[0006]获取车辆的当前车速和所述车辆所处道路的道路曲率；
[0007]通过所述当前车速和所述道路曲率调整所述车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵得到目标状态权重矩阵，并通过所述道路曲率调整所述横向控制器的基准控制权重矩阵得到目标控制权重矩阵；
[0008]根据所述目标状态权重矩阵和所述目标控制权重矩阵确定所述车辆的目标转向角，并基于所述目标转向角对所述车辆进行横向控制。
[0009]可选地，所述通过所述当前车速和所述道路曲率调整所述车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵得到目标状态权重矩阵的步骤，包括：
[0010]基于所述当前车速确定第一比例因子，并基于所述当前车速和所述道路曲率确定第二比例因子；
[0011]通过所述第一比例因子调整所述车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵中横向跟踪误差权重，并通过所述第二比例因子调整所述基准状态权重矩阵的航向跟踪误差权重，以得到目标状态权重矩阵。
[0012]可选地，所述基于所述当前车速确定第一比例因子的步骤，包括：
[0013]若所述当前车速在第一预设范围内，则将预设常数作为第一比例因子；
[0014]若所述当前车速在第二预设范围内，则将所述当前车速作为第一预设公式的自变量以计算得到所述第一比例因子，其中，所述第二预设范围中的极小值等于所述第一预设范围中的极大值；
[0015]若所述当前车速在第三预设范围内，则将所述当前车速作为第二预设公式的自变量以计算得到所述第一比例因子，其中，所述第三预设范围中的极小值等于所述第二预设范围中的极大值。
[0016]可选地，所述基于所述当前车速和所述道路曲率确定第二比例因子的步骤，包括：
[0017]基于所述当前车速确定第三比例因子，并基于所述道路曲率确定第四比例因子；
[0018]计算所述第三比例因子和所述第四比例因子的乘积得到第二比例因子。
[0019]可选地，所述通过所述道路曲率调整所述横向控制器的基准控制权重矩阵得到目标控制权重矩阵的步骤，包括：
[0020]基于所述道路曲率确定第五比例因子；
[0021]通过所述第五比例因子调整所述横向控制器的基准控制权重矩阵的转向权重得到目标控制权重矩阵。
[0022]可选地，所述目标转向角包括目标转向方向和目标角度值，所述基于所述目标转向角对所述车辆进行横向控制的步骤，包括：
[0023]基于所述当前车速和所述车辆的最大横向加速度确定第一角度值，并检测所述目标角度值是否大于所述第一角度值，其中，所述第一角度值为当前速度下允许控制车轮转向的最大角度值；
[0024]若所述目标角度值小于或者等于所述第一角度值，则按照所述目标转向角对所述车辆进行横向控制；
[0025]若所述目标角度值大于所述第一角度值，则按照所述第一角度值和所述目标转向方向对所述车辆进行横向控制。
[0026]可选地，所述基于所述当前车速和所述车辆的最大横向加速度确定第一角度值的步骤，包括：
[0027]根据所述当前车速和所述车辆的最大横向加速度计算第二角度值，并检测所述第二角度值是否大于预设角度值，其中，所述预设角度值为车辆结构允许转向的最大角度值；
[0028]若所述第二角度值大于或者等于所述预设角度值，则将所述预设角度值确定为第一角度值；
[0029]若所述第二角度值小于所述预设角度值，则将所述第二角度值确定为所述第一角度值。
[0030]为实现上述目的，本申请还提供一种车辆横向控制装置，所述车辆横向控制装置包括：
[0031]获取模块，用于获取车辆的当前车速和所述车辆所处道路的道路曲率；
[0032]调整模块，用于通过所述当前车速和所述道路曲率调整所述车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵得到目标状态权重矩阵，并通过所述道路曲率调整所述横向控制器的基准控制权重矩阵得到目标控制权重矩阵；
[0033]控制模块，用于根据所述目标状态权重矩阵和所述目标控制权重矩阵确定所述车辆的目标转向角，并基于所述目标转向角对所述车辆进行横向控制。
[0034]为实现上述目的，本申请还提供一种车辆横向控制设备，所述车辆横向控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车辆横向控制程序，所述车辆横向控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的车辆横向控制方法的步
骤。
[0035]此外，为实现上述目的，本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有车辆横向控制程序，所述车辆横向控制程序被处理器执行时实现如上所述的车辆横向控制方法的步骤。
[0036]本申请中，通过获取车辆的当前车速和所述车辆所处道路的道路曲率；通过所述当前车速和所述道路曲率调整所述车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵得到目标状态权重矩阵，并通过所述道路曲率调整所述横向控制器的基准控制权重矩阵得到目标控制权重矩阵；根据所述目标状态权重矩阵和所述目标控制权重矩阵确定所述车辆的目标转向角，并基于所述目标转向角对所述车辆进行横向控制。
[0037]本申请通过根据当前车速和道路曲率确定LQR横向控制器的状态权重矩阵和控制权重矩阵，使得横向控制器可以基于不同车况和不同路况确定车辆的转向角度，实现了使得横向控制器可以适应不同车况和不同路况，从而提高车辆横向控制的准确度。
附图说明
[0038]图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；
[0039]图2为本申请车辆横向控制方法第一实施例的流程示意图；
[0040]图3为本申请一实施方式涉及的第一比例因子和车速的相关关系示意图；
[0041]图4为本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆横向控制方法，其特征在于，所述车辆横向控制方法包括以下步骤：获取车辆的当前车速和所述车辆所处道路的道路曲率；通过所述当前车速和所述道路曲率调整所述车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵得到目标状态权重矩阵，并通过所述道路曲率调整所述横向控制器的基准控制权重矩阵得到目标控制权重矩阵；根据所述目标状态权重矩阵和所述目标控制权重矩阵确定所述车辆的目标转向角，并基于所述目标转向角对所述车辆进行横向控制。2.如权利要求1所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述通过所述当前车速和所述道路曲率调整所述车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵得到目标状态权重矩阵的步骤，包括：基于所述当前车速确定第一比例因子，并基于所述当前车速和所述道路曲率确定第二比例因子；通过所述第一比例因子调整所述车辆的横向控制器的基准状态权重矩阵中横向跟踪误差权重，并通过所述第二比例因子调整所述基准状态权重矩阵的航向跟踪误差权重，以得到目标状态权重矩阵。3.如权利要求2所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述基于所述当前车速确定第一比例因子的步骤，包括：若所述当前车速在第一预设范围内，则将预设常数作为第一比例因子；若所述当前车速在第二预设范围内，则将所述当前车速作为第一预设公式的自变量以计算得到所述第一比例因子，其中，所述第二预设范围中的极小值等于所述第一预设范围中的极大值；若所述当前车速在第三预设范围内，则将所述当前车速作为第二预设公式的自变量以计算得到所述第一比例因子，其中，所述第三预设范围中的极小值等于所述第二预设范围中的极大值。4.如权利要求2所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述基于所述当前车速和所述道路曲率确定第二比例因子的步骤，包括：基于所述当前车速确定第三比例因子，并基于所述道路曲率确定第四比例因子；计算所述第三比例因子和所述第四比例因子的乘积得到第二比例因子。5.如权利要求1所述的车辆横向控制方法，其特征在于，所述通过所述道路曲率调整所述横向控制器的基准控制权重矩阵得到目标控制权重矩阵的步骤，包括：基于所述道路曲率确定第五比例因子；通过所述第五比例因子调整所述横向控制器的基准控制权重矩阵的转向权重得到目标控制权重矩阵。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军城，韦健林，林元则，刘德春，叶挺，杨松铭，
申请(专利权)人：浙江吉利远程新能源商用车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：