[发明专利]车辆控制方法、装置、设备及自动驾驶车辆

权利要求书

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，包括：

获取所述车辆当前的行驶速度；

根据所述当前的行驶速度以及反馈增益信息确定一组反馈增益；所述反馈增益信息包括多个行驶速度以及与所述多个行驶速度中每一个行驶速度对应的一组反馈增益；反馈增益是根据预设的线性二次型控制器的控制参数确定，所述控制参数包括正半定加权矩阵和正定加权矩阵；

根据所述一组反馈增益确定与所述当前的行驶速度对应的反馈转角、前馈转角以及校正转角；

根据所述反馈转角、所述前馈转角以及所述校正转角确定与所述当前的行驶速度对应的前轮期望转角；

根据所述前轮期望转角生成控制指令控制所述车辆按照预设的跟踪轨迹行驶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述一组反馈增益确定与所述当前的行驶速度对应的反馈转角、前馈转角以及校正转角，包括：

根据所述一组反馈增益组成的最优反馈增益矩阵以及状态向量确定所述反馈转角；

根据终值定理、所述一组反馈增益中的一个反馈增益、所述预设的跟踪轨迹的曲率、车辆的属性参数确定所述前馈转角；

根据预设的配置参数、当前时刻的前轮转角、上一时刻的前轮转角以及控制周期确定校正转角，所述当前时刻的前轮转角和所述上一时刻的前轮转角是通过设置在所述车辆底盘上的传感器采集的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据m、L₁、L₂、I、C₁、C₂、V、y以及δ确定车辆二自由度动力学方程，其中，m为整车质量，L₁为质心至前轴的距离，L₂为质心至后轴的距离，I为整车转动惯量，C₁为前轮胎侧偏刚度，C₂为后轮胎侧偏刚度，V为行驶速度，为横向偏移速度，y为横向偏移量，δ为所述前轮期望转角；

根据利亚普诺夫稳定性第二法对所述车辆二自由度动力学方程处理得到黎卡提方程；

根据所述车辆不同的行驶速度对所述黎卡提方程进行迭代计算得到收敛的传递函数；

根据所述传递函数、所述控制参数以及所述车辆的属性参数确定与每一个行驶速度对应的所述最优反馈增益矩阵，所述最优反馈增益矩阵包括一组反馈增益。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据利亚普诺夫稳定性第二法对所述车辆状态方程处理得到黎卡提方程之前，所述方法包括：

根据e₁、e₂、ψ_des、ψ、以及对所述车辆二自由度动力学方程进行处理得到路径跟踪偏差状态方程，所述路径跟踪偏差状态方程表征与预设前轮转角对应的路径跟踪偏差的响应，其中，e₁为横向偏差，e₂为横摆角偏差，为横向速度偏差，为横摆角速度偏差，为横摆角速度，ψ_des为横摆角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据e₁、e₂、ψ_des、ψ、以及对所述车辆二自由度动力学方程进行处理得到路径跟踪偏差状态方程之后，所述方法包括：

根据预设的横向位移偏差的积分误差项对所述路径跟踪偏差状态方程进行扩展得到连续状态方程。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述连续状态方程进行离散化处理得到离散状态方程；

根据利亚普诺夫稳定性第二法对所述离散状态方程处理得到所述黎卡提方程。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述根据预设的横向位移偏差的积分误差项对所述路径跟踪偏差状态方程进行扩展得到连续状态方程之后，所述方法包括：

根据利亚普诺夫第一法对所述连续状态方程进行稳定性判断的步骤。