发明内容
本申请的目的在于提供一种半挂卡车的倒车控制方法、装置及半挂卡车,该方法使用的硬件成本低、可靠性高、易于推广使用,半挂卡车的倒车控制方法能够满足实际商用车的工程应用需求。
第一方面,本申请实施例提供一种半挂卡车的倒车控制方法,方法应用于半挂卡车的车辆控制器,半挂卡车包括牵引车和挂车;牵引车上安装有定位装置和图像传感装置;方法包括:针对每个控制周期,获取牵引车和挂车的实测铰接角、挂车对应的实测位置信息、牵引车的实测横摆率及挂车对应的规划位置信息;其中,挂车对应的实测位置信息为基于定位装置和图像传感装置采集的信息计算得到;根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算挂车的期望横摆率;根据挂车的期望横摆率和实测铰接角,计算牵引车的期望横摆率;根据牵引车的期望横摆率和实测横摆率,确定牵引车的方向盘转角指令;基于牵引车的方向盘转角指令,对半挂卡车进行倒车控制。
进一步的,上述获取牵引车和挂车的实测铰接角、挂车对应的实测位置信息、牵引车的实测横摆率的步骤,包括:通过图像传感装置采集挂车的雷达扫描数据或图像数据;基于雷达扫描数据或图像数据确定牵引车和挂车的实测铰接角;通过定位装置采集牵引车的实测位置信息、实测横摆角与实测横摆率;根据牵引车的实测位置信息、实测横摆角以及实测铰接角,计算挂车的实测位置信息。
进一步的,上述根据牵引车的实测位置信息、实测横摆角以及实测铰接角,计算挂车的实测位置信息的步骤,包括:根据以下算式计算挂车的实测位置信息:
x1=xp-Lpcos(θ)
y1=yp-Lpsin(θ)
x=x1-Lecos(θ-β)
y=y1-Lesin(θ-β);
其中,(x,y)表示挂车车尾中点位置横纵坐标;(xp,yp)表示牵引车位置坐标;Lp表示牵引车的位置距铰接点的距离,Le表示挂车尾部中点距铰接点的距离;θ表示牵引车的实测横摆角;β表示牵引车与挂车的铰接角。
进一步的,上述图像传感装置包括:安装于牵引车的车顶的激光雷达,或者安装于牵引车的倒车镜上的拍摄角度为车辆后方的摄像头。
进一步的,上述获取挂车对应的规划位置信息的步骤,包括:获取挂车对应的规划位置信息的步骤,包括:获取卡车泊车时起始位置信息、待泊入车位四个角点的位置信息和预设车速信息;根据起始位置信息、四个角点的位置信息和预设车速信息,通过半挂卡车运动学约束和障碍位置约束及Hybird A*算法进行计算,得到最佳轨迹;将最佳轨迹的各轨迹点对应的位置信息,作为挂车对应的规划位置信息。
进一步的,上述根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算挂车的期望横摆率的步骤,包括:根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算位置误差;通过PID控制器将位置误差转换为挂车横摆率的反馈控制量;将挂车横摆率的反馈控制量叠加挂车横摆率的前馈控制量,得到挂车的期望横摆率。
进一步的,上述根据挂车的期望横摆率和实测铰接角,计算牵引车的期望横摆率的步骤,包括:通过半挂卡车运动学逆模型将挂车的期望横摆率转换为期望铰接角;根据期望铰接角和实测铰接角,计算铰接角误差;通过PID控制器将铰接角误差转换为牵引车横摆率的反馈控制量;将牵引车横摆率的反馈控制量叠加牵引车横摆率的前馈控制量,得到牵引车的期望横摆率。
进一步的,上述根据牵引车的期望横摆率和实测横摆率,确定牵引车的方向盘转角指令的步骤,包括:通过运动学模型将牵引车的期望横摆率转换为方向盘转角的前馈控制量;根据牵引车的实测横摆率和牵引车的期望横摆率,计算横摆率误差;通过PID控制器将横摆率误差转换为方向盘转角的反馈控制量;将方向盘转角的前馈控制量和方向盘转角的反馈控制量进行叠加,得到牵引车的方向盘转角指令。
第二方面,本申请实施例还提供一种半挂卡车的倒车控制装置,装置应用于半挂卡车的车辆控制器,半挂卡车包括牵引车和挂车;牵引车上安装有定位装置和图像传感装置;装置包括:数据获取模块,用于针对每个控制周期,均获取牵引车和挂车的实测铰接角、挂车对应的实测位置信息、牵引车的实测横摆率及挂车对应的规划位置信息;其中,挂车对应的实测位置信息为基于定位装置和图像传感装置采集的信息计算得到;第一横摆率计算模块,用于根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算挂车的期望横摆率;第二横摆率计算模块,用于根据挂车的期望横摆率和实测铰接角,计算牵引车的期望横摆率;方向盘转角确定模块,用于根据牵引车的期望横摆率和实测横摆率,确定牵引车的方向盘转角指令;倒车控制模块,用于基于牵引车的方向盘转角指令,对半挂卡车进行倒车控制。
第三方面,本申请实施例还提供一种半挂卡车,半挂卡车包括牵引车和挂车;牵引车上安装有车辆控制器、定位装置和图像传感装置;车辆控制器用于执行如第一方面所述的方法。
进一步的,上述图像传感装置包括:安装于牵引车的车顶的激光雷达,或者安装于牵引车的倒车镜上的拍摄角度为车辆后方的摄像头。
第四方面,本申请实施例还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令,处理器执行计算机可执行指令以实现上述第一方面所述的方法。
第五方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现上述第一方面所述的方法。
本申请实施例提供的半挂卡车的倒车控制方法、装置及半挂卡车中,方法应用于半挂卡车的车辆控制器,半挂卡车包括牵引车和挂车;牵引车上安装有定位装置和图像传感装置;方法包括:针对每个控制周期,获取牵引车和挂车的实测铰接角、挂车对应的实测位置信息、牵引车的实测横摆率及挂车对应的规划位置信息;其中,挂车对应的实测位置信息为基于定位装置和图像传感装置采集的信息计算得到;根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算挂车的期望横摆率;根据挂车的期望横摆率和实测铰接角,计算牵引车的期望横摆率;根据牵引车的期望横摆率和实测横摆率,确定牵引车的方向盘转角指令;基于牵引车的方向盘转角指令,对半挂卡车进行倒车控制。本申请实施例提供的方法使用的硬件成本低、可靠性高、易于推广使用,半挂卡车的倒车控制方法能够满足实际商用车的工程应用需求。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
现有铰接式车辆倒车入库技术方案的传感器均布置在试验小车或履带式机器人平台上。而量产级别的商用车对传感器的成本和布置方案的可靠性要求较高,现有技术方案的传感器布置方案不适合商用车。另外,现有铰接式车辆倒车入库技术方案的算法方案只在实验室环境下进行了简单倒车轨迹下的测试。而商用车的工作环境较为复杂,实际倒车行驶轨迹较为复杂,现有技术方案不满足实际倒车场景中的复杂环境。
基于此,本申请实施例提供一种半挂卡车的倒车控制方法、装置及半挂卡车,该方法使用的硬件成本低、可靠性高、易于推广使用,该倒车控制方法能够满足实际商用车的工程应用需求。为便于对本实施例进行理解,首先对本申请实施例所公开的一种半挂卡车的倒车控制方法进行详细介绍。
图1为本申请实施例提供的一种半挂卡车的倒车控制方法的流程图,该方法应用于半挂卡车的车辆控制器,半挂卡车包括牵引车和挂车;牵引车上安装有定位装置和图像传感装置;上述图像传感装置包括:安装于牵引车的车顶的激光雷达,或者安装于牵引车的倒车镜上的拍摄角度为车辆后方的摄像头。该方法具体包括以下步骤:
步骤S102,针对每个控制周期,获取牵引车和挂车的实测铰接角、挂车对应的实测位置信息、牵引车的实测横摆率及挂车对应的规划位置信息;其中,挂车对应的实测位置信息为基于定位装置和图像传感装置采集的信息计算得到。
步骤S104,根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算挂车的期望横摆率。
具体实施时,根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算位置误差;通过PID控制器将位置误差转换为挂车横摆率的反馈控制量;将挂车横摆率的反馈控制量叠加挂车横摆率的前馈控制量,得到挂车的期望横摆率。
步骤S106,根据挂车的期望横摆率和实测铰接角,计算牵引车的期望横摆率。
具体实施时,通过半挂卡车运动学逆模型将挂车的期望横摆率转换为期望铰接角;根据期望铰接角和实测铰接角,计算铰接角误差;通过PID控制器将铰接角误差转换为牵引车横摆率的反馈控制量;将牵引车横摆率的反馈控制量叠加牵引车横摆率的前馈控制量,得到牵引车的期望横摆率。
步骤S108,根据牵引车的期望横摆率和实测横摆率,确定牵引车的方向盘转角指令。
具体实施时,通过运动学模型将牵引车的期望横摆率转换为方向盘转角的前馈控制量;根据牵引车的实测横摆率和牵引车的期望横摆率,计算横摆率误差;通过PID控制器将横摆率误差转换为方向盘转角的反馈控制量;将方向盘转角的前馈控制量和方向盘转角的反馈控制量进行叠加,得到牵引车的方向盘转角指令。
步骤S110,基于牵引车的方向盘转角指令,对半挂卡车进行倒车控制。
本申请实施例提供的半挂卡车的倒车控制方法,应用于半挂卡车的车辆控制器,半挂卡车包括牵引车和挂车;牵引车上安装有定位装置和图像传感装置;方法包括:针对每个控制周期,获取牵引车和挂车的实测铰接角、挂车对应的实测位置信息、牵引车的实测横摆率及挂车对应的规划位置信息;其中,挂车对应的实测位置信息为基于定位装置和图像传感装置采集的信息计算得到;根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算挂车的期望横摆率;根据挂车的期望横摆率和实测铰接角,计算牵引车的期望横摆率;根据牵引车的期望横摆率和实测横摆率,确定牵引车的方向盘转角指令;基于牵引车的方向盘转角指令,对半挂卡车进行倒车控制。本申请实施例中基于半挂卡车运动学模型规划倒车轨迹,将其作为倒车控制的参考信息和前馈控制信息,并结合多层PID的反馈控制,最终实现路径跟随的目标。该方法使用的硬件成本低、可靠性高、易于推广使用,半挂卡车的倒车控制方法能够满足实际商用车的工程应用需求。
本申请实施例还提供另一种半挂卡车的倒车控制方法,该方法在上述实施例的基础上实现,本实施例重点阐述数据获取过程及具体计算过程。
上述获取牵引车和挂车的实测铰接角、挂车对应的实测位置信息、牵引车的实测横摆率的步骤,包括:通过图像传感装置采集挂车的雷达扫描数据或图像数据;基于雷达扫描数据或图像数据确定牵引车和挂车的实测铰接角;通过定位装置采集牵引车的实测位置信息、实测横摆角与实测横摆率;根据牵引车的实测位置信息、实测横摆角以及实测铰接角,计算挂车的实测位置信息。
根据牵引车的实测位置信息、实测横摆角以及实测铰接角,计算挂车的实测位置信息的过程如下:根据以下算式(1)计算挂车的实测位置信息:
x1=xp-Lpcos(θ)
y1=yp-Lpsin(θ)
x=x1-Lecos(θ-β)
y=y1-Le sin(θ-β); (1)
其中,(x,y)表示挂车车尾中点位置横纵坐标;(xp,yp)表示牵引车位置坐标;Lp表示牵引车的位置距铰接点的距离,Le表示挂车尾部中点距铰接点的距离;θ表示牵引车的实测横摆角;β表示牵引车与挂车的铰接角。
上述获取挂车对应的规划位置信息的步骤,包括:获取挂车对应的规划位置信息的步骤,包括:获取卡车泊车时起始位置信息、待泊入车位四个角点的位置信息和预设车速信息;根据起始位置信息、四个角点的位置信息和预设车速信息,通过半挂卡车运动学约束和障碍位置约束及Hybird A*算法进行计算,得到最佳轨迹;将最佳轨迹的各轨迹点对应的位置信息,作为挂车对应的规划位置信息。
下面对本申请的设计思路进行详细阐述:
为实现半挂卡车的倒车入库场景,准确实时的位姿获取必不可少。考虑到传感器成本和场景落地条件,本实施例可以使用GNSS惯性导航系统提供实时定位信息,使用四十线激光雷达获取姿态信息,并将传感器均布置于牵引车上。激光雷达安装于牵引车车顶。激光线束扫过挂车前面,通过相应算法,如前述计算公式(1)可以获取牵引车与挂车的铰接角β。
本申请实施例将建立满足实际应用需求的半挂卡车倒车算法,分为规划算法和控制算法两部分。下面首先建立半挂卡车的运动学模型,而后在此基础上进行规划算法和控制算法的设计。
1、半挂卡车运动学模型
考虑到半挂卡车载重情况多变,精确的半挂卡车动力学模型在实际中难以获取,本实施例将基于半挂卡车运动学模型建立倒车规划控制系统。半挂卡车的一种简化运动学模型如图2所示,微分方程描述为公式2和公式3。
其中,(xt,yt)为拖车坐标系原点在参考坐标系下的坐标,(xi,yi)为挂车坐标系原点在参考坐标系下的坐标。θ为牵引车纵向与参考坐标系X轴的夹角,逆时针为正;ψ为挂车纵向与参考坐标系X轴的夹角,逆时针为正;β为拖车与挂车在铰接轴RJ处夹角,β=θ-ψ;v为拖车纵向车速;Lt为牵引车轴距,Li为挂车轴距;ω为牵引车横摆率,其与前轮转角的计算关系见公式3。模型中的挂车应不存在侧向速度,即无法侧向移动。
下面对该运动学模型在倒车时的稳定性进行分析。倒车时的稳定性取决于牵引车和挂车的横摆角,故选取状态变量为x=[yi,θ,ψ]。在平衡态xe=[0,0,0]附近将以上非线性微分方程近似线性化得到以下状态方程。
此时,可以容易得到系统矩阵A的特征值:
倒车时车速v为负值,此时特征值λ3具有正实部,由李雅普诺夫第一法可知,此时系统在平衡态xe处不稳定。据此可知,半挂卡车在倒车时具有开环不稳定特征,需在规划和控制环节进行相应的设计以维持倒车时系统的稳定性。
2、倒车轨迹规划算法设计
考虑到倒车时系统不稳定特征,倒车轨迹规划时要将半挂卡车运动学模型考虑在内。本说明采用基于运动学模型的轨迹规划方法,即Hybird A*算法进行半挂卡车的倒车轨迹规划。此算法除考虑可行驶区域和轨迹外,还可将轨迹曲率约束和铰接角约束考虑在内,最终规划出的从起始位姿到终点位姿的轨迹满足实际需求。
轨迹规划模块接收泊车起始位置的ENU坐标、待泊入车位四个角点的位置ENU坐标、设定车速,并根据半挂卡车运动学约束和障碍位置约束进行规划。轨迹规划模块向轨迹跟踪控制模块提供完整的规划轨迹序列,每个轨迹点包括挂车后轴中心轨迹位置(x
des,y
des)、挂车轨迹曲率
牵引车轨迹曲率/>
牵引车和挂车的横摆角θ
des和ψ
des,牵引车运动方向d。规划信息将在开始泊车前以七维数组的形式传递给控制模块,控制模块实时根据当前卡车位姿选择参考轨迹点。
为维持倒车时系统的稳定性,基于运动学模型得出的倒车规划除了作为轨迹跟踪控制的参考信息外还作为前馈控制信息。规划出的挂车轨迹曲率
和牵引车轨迹曲率
将分别作为期望挂车横摆率和期望牵引车横摆率的前馈控制量。
3、倒车路径跟随控制器设计
本实施例中针对半挂卡车倒车进行轨迹跟随控制器的设计,图3为控制器的控制框图。控制器输入量为当前控制周期参考的规划信息作为期望值。控制器反馈量为当前控制周期半挂卡车的姿态和位置信息。本实施例设计的倒车路径跟随控制器分为两层。第一层计算期望横摆率,第二层实现对期望横摆率的跟随。
3.1期望横摆率计算
期望横摆率计算控制器先后计算期望挂车横摆率和期望牵引车横摆率。首先将挂车实际轨迹与参考轨迹间的误差通过PID控制器转换为挂车横摆率的反馈控制量,叠加挂车横摆率的前馈控制量后可以得到期望的挂车横摆率。进而通过卡车运动学模型将期望挂车横摆率转换为期望铰接角,其与实际铰接角的误差再次通过PID控制器得到车头横摆率的反馈控制量。最终叠加车头横摆率的前馈控制量后得到期望车头横摆率作为控制量输出。
首先计算当前控制周期挂车定位坐标与规划轨迹参考坐标间的位置误差epos(k),包括横向距离误差edis(k)和横摆角误差eyaw(k):
dx(k)=x(k)-xdes(k)
dy(k)=y(k)-ydes(k) (6)
将位置误差通过PID控制器转换为挂车横摆率的反馈控制量
上式中的PID参数分别定义为
和/>
叠加挂车横摆率的前馈控制量
后可以得到期望的挂车横摆率/>
上式中v(k)为当前车速,
为挂车期望曲率。期望挂车横摆率可通过半挂卡车运动学逆模型转换为期望铰接角β
des:
上式中Li为挂车轴距。铰接角误差通过PID控制器转换为牵引车横摆率的反馈控制量:
ehg(k)=β(k)-βdes(k)
上式中的PID参数分别定义为
和/>
叠加牵引车横摆率的前馈控制量
后可以得到期望的牵引车横摆率/>
3.2期望横摆率跟随
横摆率跟随控制器通过输出方向盘转角指令给EPS角度跟踪系统实现对期望车头横摆率的跟随控制。输出的方向盘转角指令也由前馈和反馈控制组成,其中车头横摆率可通过运动学模型转换为方向盘转角作为前馈控制量uffwlang,实际车头横摆率与期望车头横摆率的误差通过PID控制器得到方向盘转角δfb作为反馈控制量ufbwlang。横摆率跟随的前馈控制δff计算如公式13所示。
uffwlang(k)=f(δff(k)) (13)
其中函数f为前轮转角到方向盘转角的传递关系。横摆率跟随的反馈控制计算如公式14所示。
uffwlang(k)=f(δfb) (14)
上式中ω为实际横摆率,
为期望横摆率,横摆率误差为e
yr,式中的PID参数分别定义为K
p、K
I和K
D,最终方向盘转角指令输出:/>
uwlang=uffwlang+ufbwlang (15)
4稳定性分析
本实施例针对上述控制器作用下的近似线性系统稳定性进行分析。为简化分析过程,假定各PID控制器中仅使用比例环节。横摆率跟随控制器中的PID控制起到对实际信号的校正作用,稳定性分析过程中认为模型准确,忽略此反馈控制。同时分析过程中忽略前馈作用。此时不妨假定参考轨迹为坐标轴X,此时横向距离误差edis(k)和横摆角误差eyaw(k)重新表述为:
dx(k)=x(k)-xdes(k)=0
dy(k)=y(k)-ydes(k)=y(k) (16)
此时位置误差的反馈控制量为:
通过半挂卡车运动学逆模型转换为期望铰接角:
铰接角误差:
铰接角误差反馈控制量:
前轮转角:
可见控制量δ(k)为状态量的反馈控制,简化为:
δ(k)=L(k)x=l1(k)y(k)+l2(k)θ(k)+l3(k)ψ(k) (23)
对前面建立的系统状态方程,在状态反馈控制作用下得到闭环系统矩阵H。
车辆参数和控制系数选定如下:
Lp=7.2Li=3.7v=-1
可以得到此时闭环系统矩阵H的特征值为:
λ1=-2.1573
λ2=-0.1119+0.6361i
λ3=-0.1119-0.6361i (28)
可见此时近似线性系统的特征值均具有负实部,近似线性系统在平衡态xe=[0,0,0]处稳定。
本申请实施例提供的半挂卡车的倒车控制方法中,传感器布置方案为:将激光雷达和GNSS集中安装在牵引车上,不在挂车上布置传感器,便于商用推广,布置方案具有成本低,可靠性强的特点。本实施例设计的半挂卡车无人驾驶倒车算法适用于商用车实际工作中的复杂工况。本实施例使用车顶的激光雷达扫描后车厢来识别铰接角的方案具有可靠性强的特点。
现有倒车入库技术方案均处于实验室阶段,未真正布置在商用卡车上。本发明的传感器布置方案适合商用车量产落地,具有成本低,可靠性强的优点。不同于现有技术方案,本申请未在挂车上布置传感器,这一点符合实际场景,即只需牵引车厂商进行传感器安装部署,无需挂车厂商参与,便于落地推广。
现有倒车入库技术方案倒车轨迹较为简单,仅为直线或圆弧,其中的控制算法未考虑实际可获取的传感器信号,无法适应实际商用车工作的复杂工况。本申请实施例仅利用现有传感器的信号,规划算法可以规划出较为复杂的合适的规划轨迹,控制算法可以在各种复杂工况中进行标定,场景适应性强。
基于上述方法实施例,本申请实施例还提供一种半挂卡车的倒车控制装置,装置应用于半挂卡车的车辆控制器,半挂卡车包括牵引车和挂车;牵引车上安装有定位装置和图像传感装置;参见图4所示,该装置包括:数据获取模块402,用于针对每个控制周期,均获取牵引车和挂车的实测铰接角、挂车对应的实测位置信息、牵引车的实测横摆率及挂车对应的规划位置信息;其中,挂车对应的实测位置信息为基于定位装置和图像传感装置采集的信息计算得到;第一横摆率计算模块404,用于根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算挂车的期望横摆率;第二横摆率计算模块406,用于根据挂车的期望横摆率和实测铰接角,计算牵引车的期望横摆率;方向盘转角确定模块408,用于根据牵引车的期望横摆率和实测横摆率,确定牵引车的方向盘转角指令;倒车控制模块410,用于基于牵引车的方向盘转角指令,对半挂卡车进行倒车控制。
上述数据获取模块402还用于,通过图像传感装置采集挂车的雷达扫描数据或图像数据;基于雷达扫描数据或图像数据确定牵引车和挂车的实测铰接角;通过定位装置采集牵引车的实测位置信息、实测横摆角与实测横摆率;根据牵引车的实测位置信息、实测横摆角以及实测铰接角,计算挂车的实测位置信息。
上述数据获取模块402还用于,根据以下算式计算挂车的实测位置信息:
x1=xp-Lpcos(θ)
y1=yp-Lpsin(θ)
x=x1-Lecos(θ-β)
y=y1-Lesin(θ-β);
其中,(x,y)表示挂车车尾中点位置横纵坐标;(xp,yp)表示牵引车位置坐标;Lp表示牵引车的位置距铰接点的距离,Le表示挂车尾部中点距铰接点的距离;θ表示牵引车的实测横摆角;β表示牵引车与挂车的铰接角。
上述图像传感装置包括:安装于牵引车的车顶的激光雷达,或者安装于牵引车的倒车镜上的拍摄角度为车辆后方的摄像头。
上述数据获取模块402还用于,获取挂车对应的规划位置信息的步骤,包括:获取卡车泊车时起始位置信息、待泊入车位四个角点的位置信息和预设车速信息;根据起始位置信息、四个角点的位置信息和预设车速信息,通过半挂卡车运动学约束和障碍位置约束及Hybird A*算法进行计算,得到最佳轨迹;将最佳轨迹的各轨迹点对应的位置信息,作为挂车对应的规划位置信息。
上述第一横摆率计算模块404,用于根据挂车对应的实测位置信息和规划位置信息,计算位置误差;通过PID控制器将位置误差转换为挂车横摆率的反馈控制量;将挂车横摆率的反馈控制量叠加挂车横摆率的前馈控制量,得到挂车的期望横摆率。
第二横摆率计算模块406,用于通过半挂卡车运动学逆模型将挂车的期望横摆率转换为期望铰接角;根据期望铰接角和实测铰接角,计算铰接角误差;通过PID控制器将铰接角误差转换为牵引车横摆率的反馈控制量;将牵引车横摆率的反馈控制量叠加牵引车横摆率的前馈控制量,得到牵引车的期望横摆率。
上述方向盘转角确定模块408,用于:通过运动学模型将牵引车的期望横摆率转换为方向盘转角的前馈控制量;根据牵引车的实测横摆率和牵引车的期望横摆率,计算横摆率误差;通过PID控制器将横摆率误差转换为方向盘转角的反馈控制量;将方向盘转角的前馈控制量和方向盘转角的反馈控制量进行叠加,得到牵引车的方向盘转角指令。
本申请实施例提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置的实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
第三方面,本申请实施例还提供一种半挂卡车,半挂卡车包括牵引车和挂车;牵引车上安装有车辆控制器、定位装置和图像传感装置;车辆控制器用于执行如前述方法实施例所述的方法。进一步的,上述图像传感装置包括:安装于牵引车的车顶的激光雷达,或者安装于牵引车的倒车镜上的拍摄角度为车辆后方的摄像头。
本申请实施例提供的半挂卡车,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,半挂卡车的实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,该计算机可执行指令促使处理器实现上述方法,具体实现可参见前述方法实施例,在此不再赘述。
本申请实施例所提供的方法、装置和电子设备的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。