[发明专利]车辆的横向运动控制方法、控制终端及存储介质

说明书

本发明公开了一种车辆的横向运动控制方法、控制终端及存储介质，所述方法包括：根据当前时刻的车辆位置和车道线方程，获得车道线上与当前时刻车辆位置对应的初始位置；根据预设时间间隔、当前时刻车速、初始位置和车道线方程，获得车道线上沿车辆前进方向的多个预测位置；获得初始位置和多个预测位置分别对应的方向盘期望角度；将初始位置和多个预测位置分别对应的方向盘期望角度的平均值作为当前时刻车辆的方向盘期望角度；将当前时刻的方向盘实际角度和方向盘期望角度，输入至预设的闭环PID控制算法中，获得当前时刻的目标扭矩。本发明解决了现有横向运动控制技术存在车辆控制的稳定性差的问题。

技术领域

本发明涉及智能驾驶领域，尤其涉及一种车辆的横向运动控制方法、控制终端及计算机可读存储介质。

背景技术

智能驾驶的横向运动控制是该项技术的三大核心之一，横向运动控制方法是整个运动控制系统的核心，其优劣不仅会影响智能汽车对目标路径的跟踪精度，还会对整车的稳定性、舒适性等产生影响。

现有车辆主流的横向运动控制方法是由带前馈的偏差反馈PID控制算法构成，该方法中前馈量是由当前车速与道路转弯半径组成的二维插值表格得到；反馈量是由近点车辆中心偏离车道中心线的横向距离偏差量PID闭环控制与远点航向角偏差量PID闭环控制叠加得到；最终前馈量加上反馈量得到车道跟随所需要的力矩。但该方法中前馈量中二维表格需要标定的数据较多，对测试道路要求严格，远点的选择影响车辆控制的稳定性，容易出现车辆在直道内蛇形。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种车辆的横向运动控制方法、控制终端及计算机可读存储介质，旨在解决现有横向运动控制技术存在车辆控制的稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种车辆的横向运动控制方法，包括步骤：

根据当前时刻的车辆位置和车道线方程，获得车道线上与当前时刻车辆位置对应的初始位置；

根据预设时间间隔、当前时刻车速、初始位置和车道线方程，获得车道线上沿车辆前进方向的多个预测位置；

根据车辆固有参数、预设的初始状态矩阵计算公式、车道线方程、当前时刻车速、当前时刻车辆状态参数、当前时刻车辆位置信息、初始位置和多个预测位置，获得初始位置和多个预测位置分别对应的方向盘期望角度；

将初始位置和多个预测位置分别对应的方向盘期望角度的平均值作为当前时刻车辆的方向盘期望角度；

将当前时刻的方向盘实际角度和方向盘期望角度，输入至预设的闭环PID控制算法中，获得当前时刻的目标扭矩。

可选地，所述根据车辆固有参数、预设的初始状态矩阵计算公式、车道线方程、当前时刻车速、当前时刻车辆状态参数、当前时刻车辆位置信息、初始位置和多个预测位置，获得初始位置和多个预测位置分别对应的方向盘期望角度的步骤包括：

根据初始位置、预测位置和车道线方程，获取初始位置的道路曲率和预测位置的道路曲率；

根据车辆固有参数、车道线方程、当前时刻车速、当前时刻车辆状态参数、初始位置的道路曲率和预设的初始状态矩阵计算公式，计算获得当前时刻的初始状态矩阵；

根据车辆固有参数、当前时刻的车速、当前时刻的初始状态矩阵、当前时刻的车辆状态参数、初始位置的道路曲率和预设的LQR计算模型，计算初始位置对应的方向盘角度的前馈量和反馈量；

将初始位置对应的方向盘角度的前馈量和反馈量的总和作为初始位置对应的方向盘期望角度；

根据当前时刻的车辆位置、当前时刻的车速方向、初始位置对应的方向盘期望角度和预测位置，获得预测位置对应的状态矩阵偏差；