[发明专利]平衡控制方法、装置、计算机设备和存储介质在审

专利信息
申请号: 202210779202.5 申请日: 2022-07-04
公开(公告)号: CN115167107A 公开(公告)日: 2022-10-11
发明(设计)人: 陈章;田宇;梁斌;王伯毅;邓飏 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: G05B11/42 分类号: G05B11/42
代理公司: 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606 代理人: 王佩
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 平衡 控制 方法 装置 计算机 设备 存储 介质
【说明书】:

本申请涉及一种平衡控制方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:获取用于控制车辆运动的不同阶段状态的目标参数和当前时刻的车辆参数,并根据所述当前时刻的车辆参数,确定所述车辆的稳定状态流形模型,进而根据所述稳定状态流形模型和所述目标参数,确定下一时刻的车辆参数,从而根据所述下一时刻的车辆参数,对所述车辆的运动进行平衡控制。采用本方法能够提高无人车辆的自主稳定平衡能力。

技术领域

本申请涉及人工智能技术领域,特别是涉及一种平衡控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着无人驾驶领域关键技术的不断突破,无人驾驶车辆也随之发展,例如摩托车。摩托车是一种单轨双轮的移动机器人,具有通过性高、机动能力强等优点,可以在多种地形条件或障碍环境中进行快速运动。其中,平衡控制是无人车辆运动过程中的一项基本而又重要的任务,无人驾驶车辆在运动过程中必须时刻保持平衡,否则就会发生倾覆。

传统技术中通常基于比例积分微分(ProportionIntegralDifferential,PID)的控制方法对无人车辆进行控制,具体地,PID的控制方法中通常以目标控制量(例如目标车把转角角速度)与状态反馈量(例如当前时刻实际的车把转角角速度)之间的比例、积分、微分相加而得到最终控制输入量(例如下一时刻的车把转角角速度)。

然而,PID的控制方法只适用于线性模型。而无人车辆的运动具有高度非线性的特性,因此,PID的控制方法只在无人车辆中近似线性运动的范围内具有较好的控制效果,例如无人车辆在恒速下的小角度转向运动。因此,车辆在非线性运动下,PID的控制方法可能会出现不合理的控制输入量,从而导致车辆发生倾覆,故而传统技术中无人车辆的自主稳定平衡能力较差。

发明内容

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高无人车辆的自主稳定平衡能力的平衡控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

第一方面,本申请提供了一种平衡控制方法。所述方法包括:

获取用于控制车辆运动的不同阶段状态的目标参数和当前时刻的车辆参数;

根据该当前时刻的车辆参数,确定该车辆的稳定状态流形模型;

根据该稳定状态流形模型和该目标参数,确定下一时刻的车辆参数;

根据该下一时刻的车辆参数,对该车辆的运动进行平衡控制。

第二方面,本申请还提供了一种平衡控制装置。所述装置包括:

获取模块,用于获取用于控制车辆运动的不同阶段状态的目标参数和当前时刻的车辆参数;

第一确定模块,用于根据该当前时刻的车辆参数,确定该车辆的稳定状态流形模型;

第二确定模块,用于根据该稳定状态流形模型和该目标参数,确定下一时刻的车辆参数;

控制模块,用于根据该下一时刻的车辆参数,对该车辆的运动进行平衡控制。

第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一方法的步骤。

第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。

第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。

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