CN114633766A - 一种车辆弯道控制补偿方法、装置、设备与介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车辆弯道控制补偿方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质，该方法包括确定车辆的当前质心侧偏角和当前橫摆角速度是否超出所述车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值；若超出，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，其中所述二次型最优控制算法的空间状态量方程是根据转向系统的二自由度模型建立的；根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差；根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度，以实当车辆不满足稳态控制阈值时，通过二次型最优控制算法计算出补偿的前轮转角，避免车辆出现转向不足或失衡的问题。

Description

一种车辆弯道控制补偿方法、装置、设备与介质

技术领域

本申请涉及智能车辆驾驶控制领域，尤其涉及一种车辆弯道控制补偿方法、装置、计算机设备与存储介质。

背景技术

智能驾驶车辆能够通过智能驾驶算法对道路信息进行分析运算来确定车辆的最佳驾驶控制策略，从而实现对车辆的智能自动驾驶控制。但是车辆在智能驾驶时，路况往往比较复杂，当智能驾驶车辆在某些曲率不连续道路或者S型弯曲道路上行驶时，智能驾驶算法不能较好控制车辆控制按照期望轨迹行驶，会导致车辆出现偏航问题，甚至有跨越车道乃至冲出车道的风险。

现有技术中，通常在弯道道路场景中采用对车辆居中控制来避免车辆偏航，但是对于一些曲率不连续道路或者S型弯曲道路场景，依旧可能会有转向不足的问题，依旧会产生车辆失衡的情况。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种车辆弯道控制补偿方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质，旨在解决车辆在智能驾驶过程中由于特殊路况导致车辆出现转向不足或失衡的技术问题。

第一方面，本申请提供一种车辆弯道控制补偿方法，所述方法包括以下步骤：

确定车辆的当前质心侧偏角和当前橫摆角速度是否超出所述车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值；

若超出，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，其中所述二次型最优控制算法的空间状态量方程是根据所述车辆的转向系统的二自由度模型建立的；

根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差；

根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度。

一些实施例中，所述若超出，则通过二次型最优控制算法LQR计算最优反馈增益，包括：

则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，包括：

确定所述二次型最优控制算法的空间状态量方程：

其中，

A为第一状态矩阵，

B为第二状态矩阵，

y为算法输出，μ为当前前轮转角，k₁为前轮侧偏刚度，k₂为后轮侧偏刚度，a为质心到车辆前轴的距离，b为质心到车辆后轴的距离，I为车辆转动惯量，v为车辆横向速度，ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，m为车辆质量；

将所述车辆的当前各项参数代入所述第一状态矩阵和所述第二状态矩阵中，以确定所述第一状态矩阵和所述第二状态矩阵的值；

确定所述二次型最优控制算法的目标函数：

其中，J为目标值，

β_d为理想质心侧偏角，ω_d为理想横摆角速度，Q为第一权重系数

R为第二权重系数；

根据所述目标函数通过试凑确定所述第一权重系数和所述第二权重系数的值；

根据所述第一状态矩阵、所述第二状态矩阵、所述第一权重系数和所述第二权重系数确定所述二次型最优控制算法的黎卡提方程的唯一正定对称解；

根据所述第二状态矩阵、所述二权重系数和所述黎卡提方程的唯一正定对称解确定所述最优增益反馈：

K＝R^-1B^TP

其中，K为所述最优增益反馈，P为所述黎卡提方程的唯一正定对称解。

一些实施例中，所述根据所述目标函数通过试凑确定所述第一权重系数和所述第二权重系数的值，包括：

将所述理想质心侧偏角设置为0，将所述第二权重系数设置为固定数值，将所述第一权重系数取不同值计算所述目标函数；

在所述目标函数数的值最小时，确定所述第一权重系数的值。

一些实施例中，所述确定所述二次型最优控制算法的空间状态量方程，还包括：

建立所述车辆的转向系统二自由度模型：

其中u为车辆纵向车速，δ＝μ为前轮转角；

以横摆角速度和质心侧偏角为状态变量，根据转向系统的二自由度模型建立所述二次型最优控制算法的空间状态量方程。

一些实施例中，所述根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差，包括：

将所述车辆的当前状态量减去所述车辆的理想状态量确定所述状态量偏差；

Δx(t)＝x(t)-x_d(t)

其中，Δx为所述状态量偏差

Δω为横摆角速度偏差，Δβ为质侧偏角偏差，x为当前状态量

ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，

为理想状态量，β_d为理想质心侧偏角，ω_d为理想横摆角速度。

一些实施例中，所述根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度，包括：

将所述最优反馈增益和所述状态量偏差进行乘积得到所述车辆的所述前轮补偿角度：

Δδ(t)＝-K[Δx(t)]

其中，Δδ为所述前轮补偿角度，K为所述最优增益反馈，Δx为所述状态量偏差。

一些实施例中，所述根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度后，还包括：

将所述车辆的当前前轮转角与所述前轮补偿角度进行叠加，并将叠加后的结果反馈给所述车辆。

第二方面，本申请还提供一种车辆弯道控制补偿装置，所述装置包括：

第一确定模块，其用于确定车辆的当前质心侧偏角和当前橫摆角速度是否超出所述车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值；

计算模块，其用于若所述当前质心侧偏角超出所述质心侧偏角阈值或所述当前橫摆角速度超出所述橫摆角速度阈值，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，其中所述二次型最优控制算法的空间状态量方程是根据所述车辆的转向系统的二自由度模型建立的；

第二确定模块，其用于根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差；

第三确定模块，其用于根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度。

第三方面，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述的车辆弯道控制补偿方法的步骤。

第四方面，本申请还提供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计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的车辆弯道控制补偿方法的步骤。

本申请提供一种车辆弯道控制补偿方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质，通过确定车辆的当前质心侧偏角和当前橫摆角速度是否超出所述车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值；若超出，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，其中所述二次型最优控制算法的空间状态量方程是根据转向系统的二自由度模型建立的；根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差；根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度，以实当车辆不满足稳态控制阈值时，通过二次型最优控制算法计算出补偿的前轮转角，避免车辆出现转向不足或失衡的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种车辆弯道控制补偿方法的流程示意图；

图2为车辆质心侧偏角和横摆角速度的相位轨迹图；

图3为车辆稳定性区域示意图；

图4为车辆前轮补偿流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种车辆弯道控制补偿装置的示意性框图；

图6为本申请一实施例涉及的计算机设备的结构示意框图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请实施例提供一种车辆弯道控制补偿方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质。其中，该车辆弯道控制补偿方法可应用于计算机设备中，该计算机设备可以是车载电脑等电子设备。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1为本申请的实施例提供的一种车辆弯道控制补偿方法的流程示意图。

如图1所示，该方法包括步骤S1至步骤S4。

步骤S1、确定车辆的当前质心侧偏角和当前橫摆角速度是否超出所述车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值。

示范性的，假设轮胎侧向力为线性模型，建立车辆转向系统的二自由度模型：

其中，k₁为前轮侧偏刚度，k₂为后轮侧偏刚度，a为质心到车辆前轴的距离，b为质心到车辆后轴的距离，I为车辆转动惯量，v为车辆横向速度，ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，m为车辆质量，u为车辆纵向车速，δ为前轮转角。

将前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度、质心到车辆前轴的距离、质心到车辆后轴的距离、车辆转动惯量、车辆纵向车和、车辆横向速度取不同的常量，可以形成不同的曲线，将取不同常量的曲线聚集在一起即可形成如图2所示的相位轨迹图，轨迹相位图体现的是横摆角速度和质心侧偏角之间的关系。

进一步的，如图3所示，根据轨迹图中的发散区域得到转向稳定性区域。车辆稳定行驶时质心侧偏角在0附近浮动，越小越好，相应横摆角速度形成的区域大致可被平行四边形包络，所以设计设如图3所示的一个平行四边形边界，当在边界内时，车辆是稳定的，当在平行四边形边界外，即可认为车辆不稳定。图3中平行四边形稳定性区域为一个示意图，根据稳定性区域示意图可以确定车辆稳定行驶过程中橫摆角速度阈值和质心侧偏角阈值，如图3：

其中，ω_max为橫摆角速度最大阈值，ω_min为橫摆角速度最小阈值，β_max质心侧偏角最大阈值。

当车辆当前的橫摆角速度大于横摆角速度最大阈值、当前横摆角速度小于橫摆角速度最小阈值或当前质心侧偏角大于质心侧偏角最大阈值，以上三种情况出现任意一种时，确定车辆当前不够稳定。

值得说明的是，以上车辆轨迹相位的确定、稳定性区域的确定和车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值的确定都可以在车辆的研发测试阶段进行，只需将最终结果预置于控制车辆的车载电脑中。在确定车辆稳定性区域时，可通过车辆定位传感器获得车辆在智能控制驾驶时，不同弯道条件下的横摆角速度，并取其边界值即可确定稳定区域的横摆角速度边阈值，然后利用车辆前轮的转角和横摆角度速度之差确定前后轮侧偏角之差，进一步确定轮胎侧向力产生的横摆力矩，进一步由横摆力矩和质心侧偏角的特性曲线插值得到车辆在智能驾驶时的质心侧偏角，从而确定其质心侧偏角边界阈值。

步骤S2、若超出，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，其中所述二次型最优控制算法的空间状态量方程是根据所述车辆的转向系统的二自由度模型建立的。

值得说明的是，若所述当前质心侧偏角超出所述质心侧偏角阈值或所述当前橫摆角速度超出所述橫摆角速度阈值，可以确定车辆当前处于不稳定状态。通过二次性最优算法计算最优反馈增益前，还包括确定二次型最优控制算法的空间状态量方程和目标函数。其中，二次型最优控制算法LQR(linear quadratic regulator)也可称为线性二次型调节器。

特征性的，选取横摆角速度和质心侧偏角作为二次型最优控制算法中状态方程的状态变量，根据上述的车辆转向系统的二自由度模型，建立转向系统状态方程：

其中，

A为第一状态矩阵，

B为第二状态矩阵，

y为算法输出，μ＝δ为当前前轮转角，k₁为前轮侧偏刚度，k₂为后轮侧偏刚度，a为质心到车辆前轴的距离，b为质心到车辆后轴的距离，I为车辆转动惯量，v为车辆横向速度，ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，m为车辆质量，

为求导的意思。

进一步的，通过以上公式可知，第一状态矩阵A和第二状态矩阵B中的参数皆为车辆的可知参数，将车辆的各项参数分别代入即可确定第一状态矩阵A和第二状态矩阵B的数值。

确定二次型最优控制算法的目标函数：

其中，J为目标函数，

β_d为理想质心侧偏角，ω_d为理想横摆角速度，Q为第一权重系数

q₁和q₂为设定的权重参数，R为第二权重系数。

值得说明的是，因为车辆的质心侧偏角越小，车辆越稳定，因此车辆的理想质心侧偏角β_d为0，理想橫摆角速度根据车辆稳态橫摆角速度增益确定，理想橫摆角速度为：

其中，

为稳定性因素。

进一步的，在获得目标函数后，根据目标函数通过试凑的方法确定第一权重系数Q和第二权重系数R的值。具体包括：将理想质心侧偏角设置为0。因为第一权重系数Q和第二权重系数R为对角矩阵，先将第二权重系数R设置为固定值，一般取值为1；对第一权重系数Q取不同的值，也就是对第一权重系数Q进行调节，计算第一权重系数Q取不同的值时，目标值J的数值；当目标值J最小时，确定当前的第一权重系数Q的值。从而确定第一权重系数Q和第二权重系数R的数值。

进一步的，根据第一状态矩阵A、第二状态矩阵B、第一权重系数Q和第二权重系数R即可确定二次型最优控制算法的黎卡提方程的唯一正定对称解P。

进一步的，根据第二状态矩阵B、二权重系数R和黎卡提方程的唯一正定对称解P确定最优增益反馈K：

K＝R^-1B^TP

其中，K为所述最优增益反馈，P为所述黎卡提方程的唯一正定对称解。

步骤S3、根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差。

示范性的，将车辆的当前状态量减去车辆的理想状态量确定状态量偏差：

Δx(t)＝x(t)-x_d(t)

其中，Δx为所述状态量偏差

Δω为横摆角速度偏差，Δβ为质侧偏角偏差，x为当前状态量

ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，

为理想状态量，β_d为理想质心侧偏角，ω_d为理想横摆角速度。并且为了保证时效性，会对当前状态量、理想状态量和状态量偏差带上时间戳(公式中的t)，以保证获得的结果为同一时间步的结果。

步骤S4、根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度。

特征性的，将最优反馈增益和状态量偏差进行乘积得到车辆的前轮补偿角度：

Δδ(t)＝-K[Δx(t)]

其中，Δδ为所述前轮补偿角度，K为所述最优增益反馈，Δx为所述状态量偏差。

作为一种优选的实施方式，如图4所示在获得前轮补偿角度之后，将所述车辆的当前前轮转角与前轮补偿角进行叠加，叠加的结果即为车辆所需要的前轮转角。由车辆控制器根据最终叠加结果对车辆前轮进行控制，使得车辆前轮偏转至使得车辆稳定行驶的角度。

本申请在车辆稳定性参数当前质心侧偏角和当前橫摆角速度超过预设阈值时，通过二次型最优控制算法确定车辆的最优反馈增益K,根据反馈增益K和当前状态量与理想状态量的状态量偏差确定车辆的前轮补偿角度，并将前轮补偿角度和当前前轮转角进行叠加获得最终前轮转度，使得车辆能够能根据最终前轮转度行驶，实现了在车辆不满足稳态控制阈值时，以车辆转向稳定性边界为安全约束，计算出相应的前轮补偿角度给到控制系统当中，以避免转向控制不足或者失稳的情况，有效的保证了车辆智能驾驶的稳定性和安全性。

请参照图5，图5为本申请实施例提供的一种车辆弯道控制补偿装置的示意性框图。

如图6所示，该装置包括：第一确定模块、计算模块、第二确定模块、第三确定模块、第四确定模块。

第一确定模块，用于：确定车辆的当前质心侧偏角和当前橫摆角速度是否超出所述车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值；

计算模块，用于：若超出，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，其中所述二次型最优控制算法的空间状态量方程是根据所述车辆的转向系统的二自由度模型建立的；

第三确定模块，用于：根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差；

第四确定模块，用于：根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度。

其中，所述计算模块还用于：

确定所述二次型最优控制算法的空间状态量方程：

其中，

A为第一状态矩阵，

B为第二状态矩阵，

y为算法输出，μ为当前前轮转角，k₁为前轮侧偏刚度，k₂为后轮侧偏刚度，a为质心到车辆前轴的距离，b为质心到车辆后轴的距离，I为车辆转动惯量，v为车辆横向速度，ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，m为车辆质量；

将所述车辆的当前各项参数代入所述第一状态矩阵和所述第二状态矩阵中，以确定所述第一状态矩阵和所述第二状态矩阵的值；

确定所述二次型最优控制算法的目标函数：

其中，J为目标值，

β_d为理想质心侧偏角，ω_d为理想横摆角速度，Q为第一权重系数

R为第二权重系数；

根据所述目标函数通过试凑确定所述第一权重系数和所述第二权重系数的值；

根据所述第一状态矩阵、所述第二状态矩阵、所述第一权重系数和所述第二权重系数确定所述二次型最优控制算法的黎卡提方程的唯一正定对称解；

根据所述第二状态矩阵、所述二权重系数和所述黎卡提方程的唯一正定对称解确定所述最优增益反馈：

K＝R^-1B^TP

其中，K为所述最优增益反馈，P为所述黎卡提方程的唯一正定对称解。

其中，所述计算模块还用于：将所述理想质心侧偏角设置为0，将所述第二权重系数设置为固定数值，将所述第一权重系数取不同值计算所述目标值；

在所述目标值的数值最小时，确定所述第一权重系数的值。

其中，所述计算模块还用于：建立所述车辆的转向系统二自由度模型：

其中u为车辆纵向车速，δ＝μ为前轮转角；

以横摆角速度和质心侧偏角为状态变量，根据转向系统的二自由度模型建立所述二次型最优控制算法的空间状态量方程。

其中，所述第二确定模块还用于：将所述车辆的当前状态量减去所述车辆的理想状态量确定所述状态量偏差：

Δx(t)＝x(t)-x_d(t)

其中，Δx为所述状态量偏差

Δω为横摆角速度偏差，Δβ为质侧偏角偏差，x为当前状态量

ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，

为理想状态量，β_d为理想质心侧偏角，ω_d为理想横摆角速度。

其中，所述第三确定模块还用于：将所述最优反馈增益和所述状态量偏差进行乘积得到所述车辆的所述前轮补偿角度：

Δδ(t)＝-K[Δx(t)]

其中，Δδ为所述前轮补偿角度，K为所述最优增益反馈，Δx为所述状态量偏差。

其中，所述车辆弯道控制补偿装置，还用于：将所述车辆的当前前轮转角与所述前轮补偿角度进行叠加，并将叠加后的结果反馈给所述车辆。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和各模块及单元的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上述实施例提供的装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图6所示的计算机设备上运行。

请参阅图6，图6为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意性框图。该计算机设备可以为终端。

如图6所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口，其中，存储器可以包括非易失性存储介质和内存储器。

非易失性存储介质可存储操作系统和计算机程序。该计算机程序包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器执行任意一种车辆弯道控制补偿方法。

处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备的运行。

内存储器为非易失性存储介质中的计算机程序的运行提供环境，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行任意一种车辆弯道控制补偿方法。

该网络接口用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

应当理解的是，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本申请实施例还提供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计算机程序，所述计算机程序中包括程序指令，所述程序指令被执行时所实现的方法可参照本申请的各个实施例。

其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的计算机设备的内部存储单元，例如所述计算机设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述计算机设备的外部存储设备，例如所述计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆弯道控制补偿方法，其特征在于，包括：

确定车辆的当前质心侧偏角和当前橫摆角速度是否超出所述车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值；

若超出，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，其中所述二次型最优控制算法的空间状态量方程是根据所述车辆的转向系统的二自由度模型建立的；

根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差；

根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度。

2.按照权利要求1所述的车辆弯道控制补偿方法，其特征在于，所述若超出，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，包括：

确定所述二次型最优控制算法的空间状态量方程：

其中，

A为第一状态矩阵，

B为第二状态矩阵，

y为算法输出，μ为当前前轮转角，k₁为前轮侧偏刚度，k₂为后轮侧偏刚度，a为质心到车辆前轴的距离，b为质心到车辆后轴的距离，I为车辆转动惯量，v为车辆横向速度，ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，m为车辆质量；

将所述车辆的当前各项参数代入所述第一状态矩阵和所述第二状态矩阵中，以确定所述第一状态矩阵和所述第二状态矩阵的值；

确定所述二次型最优控制算法的目标函数：

其中，J为目标值，

β_d为理想质心侧偏角，ω_d为理想横摆角速度，Q为第一权重系数

R为第二权重系数；

根据所述目标函数通过试凑确定所述第一权重系数和所述第二权重系数的值；

根据所述第一状态矩阵、所述第二状态矩阵、所述第一权重系数和所述第二权重系数确定所述二次型最优控制算法的黎卡提方程的唯一正定对称解；

根据所述第二状态矩阵、所述二权重系数和所述黎卡提方程的唯一正定对称解确定所述最优增益反馈：

K＝R^-1B^TP

其中，K为所述最优增益反馈，P为所述黎卡提方程的唯一正定对称解。

3.按照权利要求2所述的车辆弯道控制补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标函数通过试凑确定所述第一权重系数和所述第二权重系数的值，包括：

将所述理想质心侧偏角设置为0，将所述第二权重系数设置为固定数值，将所述第一权重系数取不同值计算所述目标值；

在所述目标值的数值最小时，确定所述第一权重系数的值。

4.按照权利要求2所述的车辆弯道控制补偿方法，其特征在于，所述确定所述二次型最优控制算法的空间状态量方程，还包括：

建立所述车辆的转向系统二自由度模型：

其中u为车辆纵向车速，δ＝μ为前轮转角；

以横摆角速度和质心侧偏角为状态变量，根据转向系统的二自由度模型建立所述二次型最优控制算法的空间状态量方程。

5.按照权利要求1所述的车辆弯道控制补偿方法，其特征在于，所述根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差，包括：

将所述车辆的当前状态量减去所述车辆的理想状态量确定所述状态量偏差：

Δx(t)＝x(t)-x_d(t)

其中，Δx为所述状态量偏差

Δω为横摆角速度偏差，Δβ为质侧偏角偏差，x为当前状态量

ω_r为当前横摆角速度，β为当前质心侧偏角，

为理想状态量，β_d为理想质心侧偏角，ω_d为理想横摆角速度。

6.按照权利要求5所述的车辆弯道控制补偿方法，其特征在于，所述根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度，包括：

将所述最优反馈增益和所述状态量偏差进行乘积得到所述车辆的所述前轮补偿角度：

Δδ(t)＝-K[Δx(t)]

其中，Δδ为所述前轮补偿角度，K为所述最优增益反馈，Δx为所述状态量偏差。

7.按照权利要求1所述的车辆弯道控制补偿方法，其特征在于，所述根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度后，还包括：

将所述车辆的当前前轮转角与所述前轮补偿角度进行叠加，并将叠加后的结果反馈给所述车辆。

8.一种车辆弯道控制补偿装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，其用于确定车辆的当前质心侧偏角和当前橫摆角速度是否超出所述车辆的质心侧偏角阈值或橫摆角速度阈值；

计算模块，其用于若所述当前质心侧偏角超出所述质心侧偏角阈值或所述当前橫摆角速度超出所述橫摆角速度阈值，则通过二次型最优控制算法计算最优反馈增益，其中所述二次型最优控制算法的空间状态量方程是根据所述车辆的转向系统的二自由度模型建立的；

第二确定模块，其用于根据所述车辆的当前状态量和所述车辆的理想状态量确定状态量偏差；

第三确定模块，其用于根据所述最优反馈增益和所述状态量偏差确定所述车辆的前轮补偿角度。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的车辆弯道控制补偿方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的车辆弯道控制补偿方法的步骤。

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