[发明专利]车辆横向控制方法和装置、介质、设备、车辆

说明书

本公开涉及一种车辆横向控制方法和装置、介质、设备、车辆。所述方法包括：获取所述车辆的目标航向角和当前航向角；控制PID控制器根据所述目标航向角、所述当前航向角输出所述车辆的前轮转角，其中，所述PID控制器中的控制参数根据共轭梯度算法确定；控制所述车辆的前轮转角为所述PID控制器输出的前轮转角。通过上述技术方案，利用共轭梯度算法，使车辆横向控制的PID控制器具有了自寻优的功能，减少了PID控制器控制参数整定的工作量，与使用模糊PID之类的基于规则的自寻优控制器相比，降低了设计上的逻辑复杂度，搜索速度快，使车辆横向控制更高效。

技术领域

本公开涉及车辆自动控制领域，具体地，涉及一种车辆横向控制方法和装置、介质、设备、车辆。

背景技术

车辆横向控制是指自动驾驶车辆的转向控制，其目的是根据当前道路情况和规划的轨迹使车辆沿着规划的航向行驶。为了确保车辆转向过程中的安全性和乘客的舒适性，在传统的车辆横向控制中，常用到比例积分微分(Proportion Integral Differential，PID)控制器。PID控制器是典型的线性控制器，其优点是设计简单、鲁棒性高。

PID控制器的设计包含了大量的控制参数整定工作。为了减少PID控制器设计过程中的大量参数整定工作，一些自适应(自整定)控制器逐渐被使用。例如，模糊PID控制、线性二次调节器(Linear Quadratic Regulator，LQR)、模型预测控制(Model PredictiveControl，MPC)等。

发明内容

本公开的目的是提供一种高效、准确、可靠的车辆横向控制方法和装置、介质、设备、车辆。

为了实现上述目的，本公开提供一种车辆横向控制方法，所述方法包括：

获取所述车辆的目标航向角和当前航向角；

控制PID控制器根据所述目标航向角、所述当前航向角输出所述车辆的前轮转角，其中，所述PID控制器中的控制参数根据共轭梯度算法确定；

控制所述车辆的前轮转角为所述PID控制器输出的前轮转角。

可选地，所述PID控制器中的控制参数通过以下步骤来确定：

确定初始解；

确定从所述初始解开始进行搜索的搜索方向；

根据所确定的搜索方向进行线性搜索，直至搜索到的解满足终止条件；

将满足所述终止条件的解确定为所述PID控制器中的控制参数。

可选地，所述搜索方向满足以下公式：

所述终止条件为：

所述线性搜索满足以下公式：

其中，t_k≥0，x^(k+1)＝x^(k)+t_kp^(k)

其中，x^(k)为第k个解，k＝0,1,2…，x⁽⁰⁾为所述初始解，||·||为范数，为梯度，ε为误差容忍度，的方向为第k个解的搜索方向，为二次齐次函数，t_k和p^(k)为中间变量。

可选地，控制PID控制器根据所述目标航向角、所述当前航向角输出所述车辆的前轮转角，其中，所述PID控制器中的控制参数根据共轭梯度算法确定，包括：

确定所述车辆的状态信息；