[发明专利]无人车辆的载荷轨迹跟踪方法和装置

权利要求书

1.一种无人车辆的载荷轨迹跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：

获取无人车辆的参数信息和阿克曼运动学模型；

根据所述参数信息计算当前时刻的车身载荷总质量；

根据所述当前时刻的车身载荷总质量计算平均载荷质量；

根据所述阿克曼运动学模型构建车辆运动学模型；

在不同的前轮转角条件下，根据所述车辆运动学模型计算n个控制周期内所述无人车辆的位置信息和朝向信息，其中，n为正整数；

根据所述n个控制周期内所述无人车辆的位置信息和所述朝向信息，确定前轮转角控制量。

2.根据权利要求1所述的无人车辆的载荷轨迹跟踪方法，其特征在于，所述无人车辆的参数信息包括预存参数信息、车身状态信息和车辆传输信息；所述预存参数信息至少包括车轮半径比上总齿轮比、气动阻尼系数、空气密度、车辆迎风面积、重力加速度、摩擦系数和所述无人车辆的自身质量；所述车身状态信息至少包括行驶速度、加速度和纵向倾角；所述车辆传输信息至少包括发动机的输出扭矩、所述发动机曲轴的旋转角速度的加速度和所述无人车辆刹车时产生的作用于车轮的摩擦力。

3.根据权利要求1所述的无人车辆的载荷轨迹跟踪方法，其特征在于，所述根据所述当前时刻的车身载荷总质量计算平均载荷质量，包括：

根据所述当前时刻的车身载荷总质量计算每个设定周期频率对应的载荷质量；

对所述每个设定周期频率对应的载荷质量求平均，得到所述平均载荷质量。

4.根据权利要求1所述的无人车辆的载荷轨迹跟踪方法，其特征在于，所述根据所述阿克曼运动学模型构建车辆运动学模型，包括：

根据所述阿克曼运动学模型得到所述前轮转角与所述无人车辆转弯半径的关系；

获取所述无人车辆的当前位置、当前朝向和当前速度；

根据所述当前位置、所述当前朝向和所述当前速度计算所述无人车辆按照所述前轮转角行驶轨迹圆的圆点坐标；

根据所述前轮转角与所述无人车辆转弯半径的关系以及所述圆点坐标，计算所述前轮转角的行驶轨迹；

在设定周期和预测步长内，根据所述前轮转角与所述无人车辆转弯半径的关系、所述无人车辆的所述当前位置、所述当前朝向和所述当前速度，得到所述车辆运动学模型。

5.根据权利要求1所述的无人车辆的载荷轨迹跟踪方法，其特征在于，所述根据所述n个控制周期内所述无人车辆的位置信息和所述朝向信息，确定前轮转角控制量，包括：

获取规划轨迹，对所述规划轨迹进行拟合，得到拟合曲线；

根据所述n个控制周期内所述无人车辆的位置信息和所述朝向信息，得到多个预测轨迹点；

从所述拟合曲线中获取与每个预测轨迹点最近距离的点，作为规划轨迹点；

根据所述每个预测轨迹点与对应的所述规划轨迹点，得到多个距离差值；

根据所述多个距离差值得到在所述不同的前轮转角和所述n个控制周期内的多个无人车辆横向误差之和；

从所述多个无人车辆横向误差之和中选取最小值；

将所述最小值对应的前轮转角作为所述前轮转角控制量。

6.根据权利要求1所述的无人车辆的载荷轨迹跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：

计算期望的加速度；

根据所述期望的加速度计算发动机扭矩。

7.根据权利要求2所述的无人车辆的载荷轨迹跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述行驶速度计算向心加速度；

根据所述向心加速度对所述前轮转角进行限幅，得到限幅后的前轮转角。