[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

说明书

本发明公开了一种商用车无人驾驶转角补偿系统及其控制方法，将转向节臂的实时位移输送到估测模块，从而得到实时前轮转角，再将前轮转角输送到电机控制ECU，进行主动转向控制；进而提出了一种商用车无人驾驶转角补偿控制方法，首先计算得到目标前轮转角；根据方向盘转角差计算初步电机控制电流；根据前轮转角偏差计算转角补偿电流；以横向路径偏差的离差平方和作为适应度函数，利用惯性权重PSO对转角补偿系数进行优化，得到最优转角补偿系数；最终将初步电机控制电流与转角补偿电流叠加，得出最优电机控制电流，从而进行商用车无人驾驶转角补偿控制，本发明能够有效解决现有商用车底层转向系统的非线性对控制的影响，提高了控制精度。

技术领域

本发明属于汽车无人驾驶控制技术领域，尤其涉及商用车无人驾驶转角补偿系统及其控制方法。

背景技术

随着国民经济以及高等级公路网的迅速发展，作为公路运输主体的商用车车速进一步提高，其高速行驶的安全问题日益突出；还有目前物流业的迅速扩展，特定场景无人驾驶以及高速率智能辅助驾驶的需求急速增长，商用车的智能化能够有效的解决高速行驶安全性问题和特殊复杂工况下驾驶员操作困难的问题，比如矿区的车辆运作。目前商用车智能化发展仍然在起步阶段，但未来的前景广阔。

在商用车无人驾驶方面主要也是参考乘用车，利用感知模块进行环境感知识别，之后利用多种控制方法进行路径规划或者路径跟踪，比如滑模、模糊神经网络、PID、人工势场法、可拓等，但研究多聚焦与上层的控制算法，却忽略了商用车底层转向系统的非线性对控制的影响，最终对控制精度有着较大的影响。

发明内容

本发明根据现有技术中存在的问题，本发明提出了一种商用车无人驾驶转角补偿系统及其控制方法，目的在于能够有效解决现有商用车底层转向系统的非线性对控制的影响，提高了控制精度。

本发明所采用的技术方案如下：

一种商用车无人驾驶转角补偿控制方法，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”；

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。

进一步，所述惯性权重PSO优化的过程如下：

步骤6.1，将转角补偿系数μ作为优化对象，设置搜寻空间维度d，d取1；

步骤6.2，初始化粒子群，包括随机位置X_i和速度V_i，并获取位置初始值范围以及速度初始值范围；位置初始值范围为X_i∈(μ_min,μ_max)，速度初始值范围为V_i∈(μ_min-μ_max,μ_max-μ_min)；