[发明专利]一种面向一般停车场景的自动泊车控制方法

权利要求书

1.一种面向一般停车场景的自动泊车控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按照车体大小、重心位置、前后轴距、前后轮转动惯量定义车辆类型；

(2)对不同的车辆类型分别进行轨迹生成：将整个停车过程分为N个阶段，N个阶段的控制指令集合为δ_f^N＝{δ_f(1),…,δ_f(N)}；每个阶段中具体的车辆控制指令来自于K个控制角的集合S_δ＝{δ₁,…,δ_k}，每个类型的车辆可以获得K^N个组合结果；每个阶段的时间长度为T_N，总的时间长度为T＝T₁+…+T_N；仿真步长为t，其中T_N＝K*t；

(3)根据车辆最终位置、偏角及速度，通过深度神经网络学习得到车辆的控制指令组合；

(4)根据控制指令集合δ_f^N＝{δ_f(1),…,δ_f(N)}，结合当前具体的车辆动力学模型参数，得出车辆停车轨迹；

(5)根据实际泊车轨迹与规划轨迹的偏差进行反馈控制，生成最终泊车轨迹。

2.如权利要求1所述的一种面向一般停车场景的自动泊车控制方法，其特征在于，步骤(4)中得出车辆停车轨迹的具体步骤为：

1)前进模式中，根据车辆状态转移方程

及

δf＝δ_max，δ_r＝0，

得到

其中，为前进模式中上一时刻车辆系统状态变量，为前进模式中下一时刻车辆系统状态变量；δ_f为前轮转向角，δ_r为后轮转向角，δ_max为最大转向角；

2)倒车模式中，根据车辆状态转移方程

及

δ_r＝0，δ_f＝δ_max

得到

其中，为倒车模式中上一时刻车辆系统状态变量，为倒车模式中下一时刻车辆系统状态变量，a₁₁为轮胎刚度系数m_gv对车辆转角控制量的影响系数；a₁₂为轮胎刚度系数m_gv对车辆转角速率C_fl_f的影响系数；a₂₁为轮胎转动惯量I_gz对车辆转角速率的影响系数；a₂₂为轮胎转动惯量对车辆转角速率的影响系数；b₁₁为前轮刚度系数对前轮转角控制量的影响系数；b₁₂为后轮刚度系数对后轮转角控制量的影响系数；b₂₁为前轮轮胎转动惯量对前轮转角控制量的影响系数；b₂₂为后轮轮胎转动惯量对后轮转角控制量的影响系数；C_f为路面附着系数为μ时的前轮轮胎刚度系数；C_r为路面附着系数为μ时的后轮轮胎刚度系数。

3.如权利要求1所述的一种面向一般停车场景的自动泊车控制方法，其特征在于，步骤(5)中反馈控制的具体步骤为：

根据车辆速度与车辆纵轴的夹角β及惯性坐标系下的转动角速度r进行反馈控制：

原系统的状态空间矢量表示为

系统参数的变化实际系统为

反馈系统的状态空间矢量表示为

其中，x＝[β,r]^T为理想系统的状态变量；x'＝[β',r']^T为实际系统的状态变量；A,B为状态常量；u为车辆转角；K为反馈矩阵；

由目标函数最小，得到状态反馈控制器为u＝-Kx。

4.如权利要求1所述的一种面向一般停车场景的自动泊车控制方法，其特征在于，步骤(5)中控制反馈的具体步骤为：

根据车辆位置和转角偏差进行反馈控制：

由目标函数

最小，得到状态反馈控制器为u＝-Kx

其中：

(x',y')表示实际轨迹点的坐标；

(x,y)表示理想轨迹点的坐标；

ψ'表示实际轨迹点的转角；

ψ表示理想轨迹点的转角；

K＝[k1、k2]表示反馈矩阵。