[发明专利]一种商用车无人驾驶转角补偿系统及其控制方法

权利要求书

1.一种商用车无人驾驶转角补偿控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过传感器组采集车辆状态信息与道路信息，所述道路信息包括横向路径偏差e、车辆航向角偏差

步骤2，根据横向路径偏差e、车辆航向角偏差计算出理想前轮偏转角θ^*；

步骤3，根据方向盘实时转角θ_d和理想前轮偏转角θ^*计算方向盘转角差Δθ_d，基于所求出的方向盘转角差Δθ_d进一步计算出初步电机控制电流i'；

步骤4，根据前轮偏转角θ和理想前轮偏转角θ^*计算前轮转角偏差Δθ，基于所求出的前轮转角偏差Δθ进一步计算出转角补偿电流i”；所述前轮偏转角θ的获得的方法：在转向节臂(7)上装有位移传感器(5)，通过位移传感器(5)检测到转向过程中转向节臂(7)的位移量X，将位移量X输入估测模块估测出前轮偏转角θ，ξ为映射系数，D为车轮直径；

步骤5，基于初步电机控制电流i'和转角补偿电流i”计算出最终的电机控制电流i＝i'+μi”，μ为转角补偿系数；

步骤6，对转角补偿系数μ进行惯性权重PSO优化，得到最优电机控制电流i_best，进而将最优电机控制电流i_best导入转向电机进行转角补偿控制。

2.根据权利要求1所述的一种商用车无人驾驶转角补偿控制方法，其特征在于，计算出转角补偿电流i”的计算方法为：

其中，k_pb为Δθ的比例系数，k_ib为Δθ的积分比例系数，k_db为Δθ的微分比例系数。

3.根据权利要求2所述的一种商用车无人驾驶转角补偿控制方法，其特征在于，初步电机控制电流i'的计算方法为：

其中，ε为转向系统传动比，k_pi为Δθ_d的比例系数，k_ii为Δθ_d的积分比例系数，k_di为Δθ_d的微分比例系数。

4.根据权利要求3所述的一种商用车无人驾驶转角补偿控制方法，其特征在于，所述方向盘转角差Δθ_d的计算方法为：Δθ_d＝θ_d-εθ^*。

5.根据权利要求3所述的一种商用车无人驾驶转角补偿控制方法，其特征在于，所述理想前轮偏转角θ^*的计算方法为：

其中，k₁、k₂为权重系数，k_p1、k_p2分别为e和的比例系数，k_i1、k_i2分别为e和的积分比例系数，k_d1、k_d2分别为e和的微分比例系数，t为计算时间。

6.一种基于权利要求5所述的商用车无人驾驶转角补偿控制方法的系统，其特征在于，在转向系统中，方向盘(1)下方的管柱上装有转矩转角传感器(2)，转矩转角传感器(2)用于采集的方向盘实时转角θ_d；在转向节臂(7)上装有位移传感器(5)，通过位移传感器(5)检测到转向过程中转向节臂(7)的位移量X，将位移量X输入估测模块估测出前轮偏转角θ；ECU接收并对方向盘实时转角θ_d、前轮偏转角θ和道路信息进行处理后输出最优电机控制电流，通过最优电机控制电流控制驱动电机工作，进而实现对商用车无人驾驶转角补偿。

7.根据权利要求6所述的一种商用车无人驾驶转角补偿控制方法的系统，其特征在于，所述估测模块的具体估测方法为：在采样时间T内，前轮偏转角θ与位移量X的对应关系为：

其中，ξ为映射系数，D为车轮直径。