CN116714600A - 车辆路径跟踪控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆路径跟踪控制方法、装置、车辆及存储介质,其中,方法包括:获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出;将上一次输出和当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到车辆系统的期望输入;将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。根据本申请实施例的车辆路径跟踪控制方法,根据微分平坦理论,计算车辆系统模型的平坦输出,以将使用的五自由度车辆系统模型转换成微分平坦形式,从而提高路径跟踪精度,改善车辆的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆路径跟踪控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
随着人工智能、互联网的技术革新,极大的促进了自动驾驶车辆的发展,其中,路径跟踪是自动驾驶车辆的发展的关键技术之一,其主要通过车辆的自动转向系统保证自动驾驶车辆遵循目标路径安全舒适的行驶。
相关技术中,通过建立预瞄模型引入车辆前方道路曲率,并通过预测模型算法获取驾驶人前方一段距离内预瞄点的曲率来控制车辆的跟踪路径。
然而,上述技术仅仅考虑到在稳定约束路况下车辆当前坐标下的道路信息,而车辆预瞄距离不能随道路曲率、车速改变,因此,车辆无法完全反映在复杂路况下的道路信息,从而造成车辆对前方道路的预见性较差,亟需解决。
发明内容
本申请提供一种车辆路径跟踪控制方法、装置、车辆及存储介质,以解决车辆无法完全反映在复杂路况下的道路信息,从而造成车辆对前方道路的预见性较差、路径跟踪精度较低等问题。
本申请第一方面实施例提供一种车辆路径跟踪控制方法,包括以下步骤:获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出;将所述上一次输出和所述当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到所述车辆系统的期望输入;以及将所述期望输入至所述当前车辆的车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆,或者根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动。
根据上述技术手段,根据微分平坦理论,计算车辆系统模型的平坦输出,从而得到车辆系统的目标驱动力拒和目标制动力矩,从而改善车辆的稳定性。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,所述将所述期望输入至所述当前车辆的车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆,或者根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动,包括:将所述前轮转角和所述期望驱动力矩输入至所述车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩;根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆。
根据上述技术手段,通过目标驱动力矩驱动车辆,从而使车辆轮胎产生路面附着条件限制下合理的纵向力和侧向力组合,以提高路径跟踪精度,改善车辆稳定性。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述期望输入包括前轮转角和期望制动力矩,所述将所述期望输入至所述当前车辆的车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆,或者根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动,包括:将所述前轮转角和所述期望制动力矩输入至所述车辆系统,得到所述当前车辆的目标制动力矩;根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动。
根据上述技术手段,通过目标制动力矩对车辆进行制动,从而使车辆轮胎产生路面附着条件限制下合理的纵向力和侧向力组合,以提高路径跟踪精度,改善车辆稳定性。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述当前车辆的期望状态为:
其中,vx为纵向速度;vy为侧向速度;w为横摆角速度;y1、y2为车辆系统的一组平坦输出;Cr为后轮的侧偏刚度;lf为前轴中心到质心的距离;lr为后轴中心到质心的距离;Iz为汽车绕z轴的转动惯量;l为轴距;m为整车质量。
根据上述技术手段,通过获得车辆的期望状态从而能够规划出较为精准、合理的路径跟踪。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述车辆系统的期望输入为:
其中,分别为第一控制器的比例系数、积分系数、微分系数, 分别为第二控制器的比例系数、积分系数、微分系数;Δ11、Δ12、Δ21和Δ22均为系数;/>和/>为系统期望输出与实际输出的差值;F1和F2为车身合力。
根据上述技术手段,通过得到车辆系统的期望输入,将车辆系统的平坦输出控制在期望平坦输出附近,进而使用比例微分积分进行反馈调节,从而得到较为精准、合理的路径跟踪。
本申请第二方面实施例提供一种车辆路径跟踪控制装置,包括:获取模块,用于获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出;输入模块,用于将所述上一次输出和所述当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到所述车辆系统的期望输入;以及控制模块,用于将所述期望输入至所述当前车辆的车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆,或者根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,所述控制模块,包括:第一输入单元,用于将所述前轮转角和所述期望驱动力矩输入至所述车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩;驱动单元,用于根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,所述控制模块,包括:第二输入单元,用于将所述前轮转角和所述期望制动力矩输入至所述车辆系统,得到所述当前车辆的目标制动力矩;制动单元,用于根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述当前车辆的期望状态为:
其中,vx为纵向速度;vy为侧向速度;w为横摆角速度;y1、y2为车辆系统的一组平坦输出;Cr为后轮的侧偏刚度;lf为前轴中心到质心的距离;lr为后轴中心到质心的距离;Iz为汽车绕z轴的转动惯量;l为轴距;m为整车质量。
进一步地,在本申请的一个实施例中,所述车辆系统的期望输入为:
其中,分别为第一控制器的比例系数、积分系数、微分系数, 分别为第二控制器的比例系数、积分系数、微分系数;Δ11、Δ12、Δ21和Δ22均为系数;/>和/>为系统期望输出与实际输出的差值;F1和F2为车身合力。
本申请第三方面实施例提供一种车辆,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计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述实施例所述的车辆路径跟踪控制方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行,以用于实现如上述实施例所述的车辆路径跟踪控制方法。
本申请实施例通过获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出,将上一次输出和当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到车辆系统的期望输入,将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。由此,解决了车辆无法完全反映在复杂路况下的道路信息,从而造成车辆对前方道路的预见性较差、路径跟踪精度较低的问题。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本申请实施例提供的一种车辆路径跟踪控制方法的流程图;
图2为根据本申请一个实施例的控制系统框图;
图3为根据本申请一个实施例的车辆系统单轨模型示意图;
图4为根据本申请实施例的车辆路径跟踪控制装置的示例图;
图5为根据本申请实施例的车辆的结构示意图。
附图标记说明:10-车辆路径跟踪控制装置;100-获取模块、200-输入模块、300-控制模块。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的车辆路径跟踪控制方法、装置、车辆及存储介质。针对上述背景技术中提到的车辆无法完全反映在复杂路况下的道路信息,从而造成车辆对前方道路的预见性较差、路径跟踪精度较低的问题,本申请提供了一种车辆路径跟踪控制方法,在该方法中,通过获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出,将上一次输出和当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到车辆系统的期望输入,将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。由此,解决了车辆无法完全反映在复杂路况下的道路信息,从而造成车辆对前方道路的预见性较差、路径跟踪精度较低的问题,根据微分平坦理论,计算车辆系统模型的平坦输出,以将使用的五自由度车辆系统模型转换成微分平坦形式,从而提高路径跟踪精度,改善车辆的稳定性。
具体而言,图1为本申请实施例所提供的一种车辆路径跟踪控制方法的流程示意图。
如图1所示,该车辆路径跟踪控制方法包括以下步骤:
在步骤S101中,获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出。
具体地,为提高车辆的路径跟踪精度,改善车辆的稳定性,本申请实施例需要对车辆的转向角、轮胎驱动或制动力矩进行联合控制,从而使车辆轮胎产生路面附着条件限制下合理的纵向力和侧向力组合,以提高路径跟踪精度,改善车辆稳定性。因此,为实现这一结果,本申请实施例首先需要获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出,以根据车辆系统的上一次平坦输出得到当前车辆的期望状态,进而得到车辆系统的期望输入。
在步骤S102中,将上一次输出和当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到车辆系统的期望输入。
具体地,如图2和图3所示,本申请实施例在得到车辆系统的期望输入之前,首先需要对车辆系统进行建模以确定车辆系统的集成控制方案,在对车辆系统建模过程中,可以忽略车身俯仰和侧倾运动产生的垂直载荷变化对车辆系统稳定性的影响,因此,本申请实施例可以对车身纵向、侧向、横摆三个自由度以及前后车轮对车辆进行建模,得到基于五自由度的车辆系统模型,其中,五自由度的车辆系统模型可由下时表示为:
其中,m为整车质量;vx为纵向速度;vy为侧向速度;w为横摆角速度;∑Fx为纵向合外力;∑Fy为侧向合外力;Iz为车辆绕Z轴转动惯量;Iw为车轮绕转动轴的转动惯量;∑Mz为绕Z轴的合力矩;wf为前轮角速度;wr为后轮角速度;Td为驱动力矩;Tb为制动力矩;Tbf为前轮制动力矩;Tbr为后轮制动力矩;Re为车轮滚动半径;Flf为前轮纵向力。
具体而言,为实现上述目的,本申请实施例采用微分平坦理论设计整体式的车辆集成控制方法,以根据微分平坦理论计算车辆系统的平坦输出。由于本申请实施例的车辆系统采用的是微分平坦系统,因此,根据微分平坦系统的性质,微分平坦输出的个数与输入的个数相同,即为两个,可以将车辆的纵向速度作为其中一个输出,将侧向速度和横摆角速度的线性组合作为另一个输出。其中,本申请实施例的车辆输入关于平坦输出可以通过微分平坦控制器对当前车辆的驱动力矩或者制动力矩和前轮转角进行主动控制,从而使车辆能够获得当前车辆在弯道行驶时的期望状态,其中,期望状态可以表示为:
其中,vx为纵向速度;vy为侧向速度;w为横摆角速度;y1、y2为车辆系统的一组平坦输出,其中Cr为后轮的侧偏刚度;lf为前轴中心到质心的距离;lr为后轴中心到质心的距离;Iz为汽车绕z轴的转动惯量;l为轴距;m为整车质量。
进一步地,车辆在获得到当前车辆在弯道行驶时的期望状态后,将车辆系统的上一次平坦输出以及该期望状态输入至预设的微分平坦控制器,在将预设的微分平坦控制器使用的五自由度车辆系统转换为微分平坦形式后,得到车辆系统的期望输入。
进一步地,在本申请实施例中,经由微分平坦理论得到的车辆系统的期望输入可以由平坦输出及其各阶导数表示,因此,为使车辆系统得到较为理想的期望输入,则需要将平坦输出控制在期望平坦输出附近,其中,对于平坦输出的各阶导数的控制,可以使用比例积分微分控制进行反馈调节,因此,车辆系统的期望输入Tw ref和δf ref可由下式表达:
其中,
ey1=y1 ref-y1=vx ref-vx;
ey2=y2 ref-y2=(lfmvy ref-Izwref)-(lfmvy-Izw)=lfm(vy ref-vy)-Iz(wref-w);
分别为第一控制器的比例系数、积分系数、微分系数,/>分别为第二控制器的比例系数、积分系数、微分系数;/>和/>为系统期望输出与实际输出的差值;F1和F2为车身合力;vx ref为期望的纵向速度;vy ref为期望的侧向速度;wref为期望的横摆角速度;Re为车轮滚动半径;Iw为车轮绕转动轴的转动惯量;Cf为前轮的侧偏刚度。
在步骤S103中,将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。
进一步地,在本申请的一个实施例中,期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动,包括:将前轮转角和期望驱动力矩输入至车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩;根据目标驱动力矩驱动当前车辆。
具体地,本申请实施例在得到辆系统的期望输入后,将该期望输入至当前车辆的车辆系统,其中,期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,因此,本申请实施例在得到期望输入后,将车辆系统的前轮转角和期望驱动力矩输入至车辆系统,从而得到当前车辆的目标驱动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆。
进一步地,在本申请的一个实施例中,期望输入包括前轮转角和期望制动力矩,将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动,包括:将前轮转角和期望制动力矩输入至车辆系统,得到当前车辆的目标制动力矩;根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。
具体地,本申请实施例在得到辆系统的期望输入后,将该期望输入至当前车辆的车辆系统,其中,期望输入包括前轮转角和期望制动力矩,因此,本申请实施例在得到期望输入后,将车辆系统的前轮转角和期望制动力矩输入至车辆系统,从而得到当前车辆的目标制动力矩,并根据目标制动力矩对当前车辆进行制动,通过上述的对车辆系统的目标驱动力矩和目标制动力矩进行联合控制,从而使轮胎产生路面附着条件限制下合理的纵向力和侧向力组合,以获得当前车辆道路的跟踪路径,从而提高路径跟踪精度。
根据本申请实施例提出的车辆路径跟踪控制方法,通过获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出,将上一次输出和当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到车辆系统的期望输入,将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。由此,解决了车辆无法完全反映在复杂路况下的道路信息,从而造成车辆对前方道路的预见性较差、路径跟踪精度较低的问题,根据微分平坦理论,计算车辆系统模型的平坦输出,以将使用的五自由度车辆系统模型转换成微分平坦形式,从而提高路径跟踪精度,改善车辆的稳定性。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的车辆路径跟踪控制装置。
图4是本申请实施例的车辆路径跟踪控制装置的方框示意图。
如图4所示,该车辆路径跟踪控制装置10包括:获取模块100、输入模块200和控制模块300。
其中,获取模块100,用于获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出。
输入模块200,用于将上一次输出和当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到车辆系统的期望输入。
控制模块300,用于将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。
进一步地,在本申请的一个实施例中,期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,控制模块300,包括:第一输入单元和驱动单元。
其中,第一输入单元,用于将前轮转角和期望驱动力矩输入至车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩。
驱动单元,用于根据目标驱动力矩驱动当前车辆。
进一步地,在本申请的一个实施例中,期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,控制模块300,包括:第二输入单元和制动单元。
其中,第二输入单元,用于将前轮转角和期望制动力矩输入至车辆系统,得到当前车辆的目标制动力矩。
制动单元,用于根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。
进一步地,在本申请的一个实施例中,当前车辆的期望状态为:
其中,y1、y2是车辆系统的一组平坦输出;Cr为后轮的侧偏刚度;lf为前轴中心到质心的距离;lr为后轴中心到质心的距离;Iz为汽车绕z轴的转动惯量;l为轴距;m为整车质量。
进一步地,在本申请的一个实施例中,车辆系统的期望输入为:
其中,分别为第一控制器的比例系数、积分系数、微分系数, 分别为第二控制器的比例系数、积分系数、微分系数;Δ11、Δ12、Δ21和Δ22均为系数;/>和/>为系统期望输出与实际输出的差值;F1和F2为车身合力。
根据本申请实施例提出的车辆路径跟踪控制装置,通过获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出,将上一次输出和当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到车辆系统的期望输入,将期望输入至当前车辆的车辆系统,得到当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据目标驱动力矩驱动当前车辆,或者根据目标制动力矩对当前车辆进行制动。由此,解决了车辆无法完全反映在复杂路况下的道路信息,从而造成车辆对前方道路的预见性较差、路径跟踪精度较低的问题,根据微分平坦理论,计算车辆系统模型的平坦输出,以将使用的五自由度车辆系统模型转换成微分平坦形式,从而提高路径跟踪精度,改善车辆的稳定性。
图5为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括:
存储器501、处理器502及存储在存储器501上并可在处理器502上运行的计算机程序。
处理器502执行程序时实现上述实施例中提供的车辆路径跟踪控制方法。
进一步地,车辆还包括:
通信接口503,用于存储器501和处理器502之间的通信。
存储器501,用于存放可在处理器502上运行的计算机程序。
存储器501可能包含高速RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)存储器,也可能还包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器501、处理器502和通信接口503独立实现,则通信接口503、存储器501和处理器502可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture,工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component,外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture,扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的,在具体实现上,如果存储器501、处理器502及通信接口503,集成在一块芯片上实现,则存储器501、处理器502及通信接口503可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器502可能是一个CPU(Central Processing Unit,中央处理器),或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit,特定集成电路),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上的车辆路径跟踪控制方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“N个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列,现场可编程门阵列等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种车辆路径跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出;
将所述上一次输出和所述当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到所述车辆系统的期望输入;以及
将所述期望输入至所述当前车辆的车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆,或者根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,所述将所述期望输入至所述当前车辆的车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆,或者根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动,包括:
将所述前轮转角和所述期望驱动力矩输入至所述车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩;
根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述期望输入包括前轮转角和期望制动力矩,所述将所述期望输入至所述当前车辆的车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆,或者根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动,包括:
将所述前轮转角和所述期望制动力矩输入至所述车辆系统,得到所述当前车辆的目标制动力矩;
根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当前车辆的期望状态为:
其中,vx为纵向速度;vy为侧向速度;w为横摆角速度;y1、y2为车辆系统的一组平坦输出;Cr为后轮的侧偏刚度;lf为前轴中心到质心的距离;lr为后轴中心到质心的距离;Iz为汽车绕z轴的转动惯量;l为轴距;m为整车质量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述车辆系统的期望输入为:
其中,分别为第一控制器的比例系数、积分系数、微分系数,/> 分别为第二控制器的比例系数、积分系数、微分系数;Δ11、Δ12、Δ21和Δ22均为系数;/>和为系统期望输出与实际输出的差值;F1和F2为车身合力。
6.一种车辆路径跟踪控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取当前车辆的车辆系统的上一次平坦输出;
输入模块,用于将所述上一次输出和所述当前车辆的期望状态输入至预设的微分平坦控制器,得到所述车辆系统的期望输入;以及
控制模块,用于将所述期望输入至所述当前车辆的车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩或者目标制动力矩,并根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆,或者根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,所述控制模块,包括:
第一输入单元,用于将所述前轮转角和所述期望驱动力矩输入至所述车辆系统,得到所述当前车辆的目标驱动力矩;
驱动单元,用于根据所述目标驱动力矩驱动所述当前车辆。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述期望输入包括前轮转角和期望驱动力矩,所述控制模块,包括:
第二输入单元,用于将所述前轮转角和所述期望制动力矩输入至所述车辆系统,得到所述当前车辆的目标制动力矩;
制动单元,用于根据所述目标制动力矩对所述当前车辆进行制动。
9.一种车辆,其特征在于,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计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求1-5任一项所述的车辆路径跟踪控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求1-5任一项所述的车辆路径跟踪控制方法。
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