【技术实现步骤摘要】
基于轮毂电机四轮驱动的自动驾驶车辆差速转向控制方法
[0001]本专利技术涉及一种车辆控制方法,尤其涉及一种基于轮毂电机四轮驱动的自动驾驶车辆差速转向控制方法
。
技术介绍
[0002]自动驾驶的兴起,在自动驾驶领域大多数人都把控制算法研究放到传统的主动前轮转向,也就是前轮控制方向,而对于其他转向控制研究相当较少
。
而四轮差速底盘同样可以应用于自动驾驶
。
[0003]对于传统的转向控制算法主要包括
LQR(
线性二次型调节器
),
纯跟踪算法
,
滑模控制和
MPC(
模型预测控制算法
)
等,
MPC
由于其跟踪性能对车辆的预测模型的精度非常敏感,并且模型是非线性的,预测控制对计算性能的有非常高的要求,因此
MPC
算法不适合高速驾驶环境
。LQR
算法容易设计,但是在曲率变化较大的路段时,会使得跟踪误差变大而使跟踪失败
。
滑模控制的主要缺点是其不连续的开关特性将会引起控制系统抖动
。
[0004]因此,为了解决上述问题,亟需提出一种新的技术手段加以解决
。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种基于轮毂电机四轮驱动的自动驾驶车辆差速转向控制方法用以解决上述技术问题
。
[0006]本专利技术提供的一种基于轮毂电机四轮驱动的自动驾驶车辆差速转向控制方法,包括以 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于轮毂电机四轮驱动的自动驾驶车辆差速转向控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1.
将四轮差速转向轮毂电机驱动的自动驾驶车辆简化为二自由度模型,具体为:将自动驾驶车辆的左前轮和右前轮等效为位于左前轮和右前轮之间的中心点的虚拟前轮,将自动驾驶车辆的左后轮和右后轮等效为位于左后轮和右后轮之间的中心点的虚拟后轮;
S2.
构建
PID
控制器模型,基于
PID
控制模型控制车辆的实际速度与目标速度一致;
S3.
基于经过
PID
控制器模型控制的实际车速确定出虚拟后轮的线速度,然后基于虚拟后轮的线速度构建横摆角计算模型并确定出横摆角;
S4.
基于横摆角确定自动驾驶车辆的左轮线速度和右轮线速度,基于左轮线速度和右轮线速度控制轮毂电机工作
。2.
根据权利要求1所述基于轮毂电机四轮驱动的自动驾驶车辆差速转向控制方法,其特征在于:步骤
S2
中,
PID
控制器模型为:其中,
e(t)
为车辆的目标车速与实际车速之间的误差,
e(t)
=
v
tar
‑
v
act
,
v
act
为车辆的实际车速,
v
tar
为车辆的目标车速,
△
t
表示误差采样时间间隔,
e(j)
表示第
j
个采样时刻的目标车速与实际车速之间的误差
。3.
根据权利要求2所述基于轮毂电机四轮驱动的自动驾驶车辆差速转向控制方法,其特征在于:所述横摆角计算模型为:其中,
L
表示车辆的左后轮与右后轮之间的轴距,
v
r
为虚拟后轮的线速度...
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