[发明专利]一种自动驾驶车辆运动模型的参数辨识方法

权利要求书

1.一种自动驾驶车辆运动模型的参数辨识方法，其特征在于，所述方法包括：

确定自动驾驶车辆运动模型的模型状态运动方程；

根据所述模型状态运动方程进行辨识系统构建得到对应的辨识系统方程；

根据所述辨识系统方程进行离线参数辨识方程解析得到对应的第一离线辨识方程；

根据所述辨识系统方程进行在线递推参数辨识方程组解析得到对应的第一在线递推辨识方程组；

对预设的参数辨识模式进行识别；所述参数辨识模式包括离线辨识模式和在线辨识模式；

当所述参数辨识模式为离线辨识模式时，使用所述第一离线辨识方程对所述辨识系统方程的参数进行离线参数辨识得到最新的第一估计参数矩阵；

当所述参数辨识模式为在线辨识模式时，使用所述第一在线递推辨识方程组对所述辨识系统方程的参数进行在线参数辨识得到最新的第二估计参数矩阵；

使用最新的估计参数矩阵更新所述辨识系统方程。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆运动模型的参数辨识方法，其特征在于，所述确定自动驾驶车辆运动模型的模型状态运动方程，具体包括：

确定所述自动驾驶车辆的动力学模型方程组为

其中，所述自动驾驶车辆的车辆纵轴为x轴、侧向横轴为y轴、与x、y垂直的为z轴；m为整车质量，为沿y轴的运动加速度，V_x为车辆纵向速度，ψ为车辆横摆角，为横摆角速度，为横摆角加速度，为向心加速度，F_yf为前轮侧向力，F_yr为后轮侧向力，I_z为车辆绕z轴的转动的转动惯量，l_f为汽车质心到前轴的垂直距离，l_r为汽车质心到后轴的垂直距离；

确定所述自动驾驶车辆的轮胎侧偏模型方程组为

其中，C_f为前轮侧偏刚度，C_r为后轮侧偏刚度，δ为前轮转向角，θ_vf为前轮速度角，θ_vr为后轮速度角；

将所述轮胎侧偏模型方程组代入所述动力学模型方程组得到第一状态运动方程为

将所述横摆角速度与所述车辆纵向速度V_x、道路曲率ρ的对应关系以及所述前轮转向角δ与方向盘转角swa、转向传动比R的对应关系代入所述第一状态运动方程得到第二状态运动方程为

将所述第二状态运动方程确定为所述自动驾驶车辆运动模型的所述模型状态运动方程输出。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆运动模型的参数辨识方法，其特征在于，所述根据所述模型状态运动方程进行辨识系统构建得到对应的辨识系统方程，具体包括：

将所述模型状态运动方程转化为由两个传递函数构成的第一函数组为

其中，车辆侧向加速度为车辆侧向速度V_y的一阶导数也即所述道路曲率ρ的一阶导数即

对所述第一函数组进行拉普拉斯变换得到第二函数组为

其中，s为拉普拉斯变换因子；

由所述第二函数组获得所述道路曲率ρ与所述方向盘转角swa的连续传递函数为

对所述连续传递函数进行z变换得到离散传递函数为

其中，z为z变换因子，参数b₀、b₁、b₂、a₁和a₂为传递函数参数；

将所述离散传递函数作为构建出的所述辨识系统方程，并确定所述辨识系统方程为二阶系统，并将所述参数b₀、b₁、b₂、a₁和a₂视为所述辨识系统方程的待辨识参数。