[发明专利]一种基于PID的跟车方法

权利要求书

1.一种基于PID的跟车方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取初始设定值；具体包括：最大速度、安全时间、最大加速度、最小加速度，对帧计数赋值1；

S2，获取前方运动车辆的距离、前方运动车辆速度和当前车的车速；

S3，计算所述当前车的期望速度和期望加速度时，对积分量进行调整；具体包括：根据所述当前车的速度与所述前方运动车辆速度的差值，调整所述积分量；

S4，输出所述当前车的期望速度和期望加速度，将所述帧计数的值加1；等待下一时刻，跳转至所述S2步骤；

所述S3步骤中期望速度v_p，k计算公式如下式：

Δd_k＝d_0，k-υ_0，kt_safe

p_υ，k＝Δd_k

υ_p，k＝K_P，υp_υ，k+K_I，υi_υ，k+K_D，υd_υ，k+υ_0，k

其中，k为帧计数，d_0，k表示第k帧时所述前方运动车辆的距离，v_0，k表示第k帧时的所述当前车的车速，Δd_k表示第k帧时所述前方运动车辆的距离与安全距离的差，p_v，k表示第k帧时计算得到的比例项，Δd_t表示第t帧时所述前方运动车辆的距离与安全距离的差，Δd_k-1表示第k-1帧时所述前方运动车辆的距离与安全距离的差，i_v，k表示第k帧时计算得到的积分项，d_v，k表示第k帧时得到的差别项；K_P，v、K_I，v、K_D，v分别表示计算所述期望速度时的比例项系数、积分项系数和差别项系数，t_safe为安全时间；

当|v_0，k-v_f，k|＞＝Threshold_v*v_f，k时，I_v，k＝i_v，k*Ratio_I

当v_p，k＞＝v_limit时，取v_p，k＝v_limit；

其中，v_limit表示最大速度，v_f，k为前方运动车辆速度；

所述期望加速度a_p，k计算公式如下式：

Δυ_k＝υ_p，k-υ_0，k

p_a，k＝Δυ_k

a_p，k＝K_P，ap_a，k+K_I，ai_a，k+K_D，ad_a，k

其中，Δv_k表示第k帧时期所述望速度与当前车的车速之差，p_a，k表示第k帧时的比例项，Δv_t表示第t帧时的所述期望速度与当前车的车速之差，Δv_k-1表示第k-1帧时的所述期望速度与当前车的车速之差，i_a，k表示第k帧时的积分项，d_a，k表示第k帧时的差别项；K_P，a、K_I，a、K_D，a分别表示计算所述期望加速度时的比例项系数、积分项系数和差别项系数；

当|v_0，k-v_f，k|＞＝Threshold_v*v_f，k时，I_a，k＝ia，_k*Ratio_I

当v_p，k＞a_max时，取a_p，k＝a_max；

当v_p，k＜a_min时，取a_p，k＝a_min；

其中，a_max为最大加速度，a_min为最小加速度。

2.一种基于PID的跟车系统，包括：

数据获取模块，获取初始设定值；具体包括：最大速度、安全时间、最大加速度、最小加速度，对帧计数赋值1；获取前方运动车辆的距离、前方运动车辆速度和当前车的车速；

数据计算模块，计算所述当前车的期望速度和期望加速度时，对积分量进行调整；具体包括根据所述当前车的速度与所述前方运动车辆速度的差值，调整所述积分量；

数据输出模块，输出所述当前车的期望速度和期望加速度，将所述帧计数的值加1；等待下一时刻，重复以上步骤；

所述数据计算模块具体包括，所述期望速度v_p，k计算公式如下式：

Δd_k＝d_0，k-υ₀，_kt_safe

p_υ，k＝Δd_k

υ_p，k＝K_P，υp_υ，k+K_I，υi_υ，k+K_D，υd_υ，k+υ_0，k

其中，k为帧计数，d_0，k表示第k帧时所述前方运动车辆的距离，v_0，k表示第k帧时的所述当前车的车速，Δd_K表示第k帧时所述前方运动车辆的距离与安全距离的差，p_v，k表示第k帧时计算得到的比例项，Δd_t表示第t帧时所述前方运动车辆的距离与安全距离的差，Δd_k-1表示第k-1帧时所述前方运动车辆的距离与安全距离的差，i_v，k表示第k帧时计算得到的积分项，d_v，k表示第k帧时得到的差别项；K_P，v、K_I，v、K_D，v分别表示计算所述期望速度时的比例项系数、积分项系数和差别项系数，t_safe为安全时间；

当|v_0，k-v_f，k|＞＝Threshold_v*v_f，k时，i_v，k＝i_v，k*Ratio_I

当v_p，k＞＝v_limit时，取v_p，k＝v_limit；

其中，v_limit表示最大速度，v_f，k为前方运动车辆速度；

所述期望加速度a_p，k计算公式如下式：

Δυ_k＝υ_p，k-υ_0，k

p_a，k＝Δυ_k

a_p，k＝K_P，ap_a，k+K_I，ai_a，k+K_D，ad_a，k

其中，Δv_k表示第k帧时期所述望速度与当前车的车速之差，p_a，k表示第k帧时的比例项，Δv_t表示第t帧时的所述期望速度与当前车的车速之差，Δv_k-1表示第k-1帧时的所述期望速度与当前车的车速之差，i_a，k表示第k帧时的积分项，d_a，k表示第k帧时的差别项；K_P，a、K_I，a、K_D，a分别表示计算所述期望加速度时的比例项系数、积分项系数和差别项系数；

当|v_0，k-v_f，k|＞＝Threshold_v*v_f，k时，i_a，k＝ia，_k*Ratio_I

当v_p，k＞a_max时，取a_p，k＝a_max；

当v_p，k＜a_min时，取a_p，k＝a_min；

其中，a_max为最大加速度，a_min为最小加速度。