[发明专利]一种运动轨迹拟合方法、控制器及车辆

权利要求书

1.一种运动轨迹拟合方法，其特征在于，包括：

获取待拟合的m个数据点(F_i，t_i)，并将m个数据点(F_i，t_i)分为n段，其中，i＝1，2，…，m，n的初始值为1，t_i为第i个时间点，F_i为t_i对应的目标参数，所述目标参数为运动目标的运动参数；

用t的多次多项式表示第j段数据对应的拟合的目标参数F_j(t)，其中，t为时间，j＝1，2，…，n；

以F_j(t_i)尽量接近F_i和所述多次多项式的多次项系数尽量小为目标设定目标函数；

利用矩阵变换的方式将所述目标函数转换成二次函数；

采用二次规划算法求解所述二次函数，以得到所述多次多项式的各个项的系数；

判断F_j(t_i)与F_i的误差或误差的数学处理值是否小于相应的设定值；

若是，拟合结束；

否则，将n更新为n+1，重新依次对n段数据分别进行拟合，直至F_j(t_i)与对应的F_i的误差或误差的数学处理值是否小于相应的设定值。

2.根据权利要求1所述的运动轨迹拟合方法，其特征在于，

所述运动参数包括横向位移、纵向位移、转向角、横向速度、纵向速度、横向加速度和纵向加速度。

3.根据权利要求2所述的运动轨迹拟合方法，其特征在于，以F_j(t_i)尽量接近F_i和所述多次多项式的多次项系数尽量小为目标设定目标函数的步骤包括：

将目标函数设定为以下公式：

其中，mu为设定的系数值，aj_p是第j段数据对应的多次多项式的第p项的系数，P+1为第j段数据对应的多次多项式的项数。

4.根据权利要求3所述的运动轨迹拟合方法，其特征在于，利用矩阵变换的方式将所述目标函数转换成二次函数的步骤包括：

令矩阵B＝(b_i，q)_m，2，其中，q＝1或2，b_i，1＝t_i²，b_i，2＝t_i³；

C＝(c_i)_n，1，其中，c_i＝F_i-F₀-v₀*t_i；

z＝(aj₂，…，aj_P)^T，其中，T表示矩阵转置；

将B、C和z代入所述目标函数得到所述二次函数为：

min(||Bz-C||²+mu*||z||²)。

5.根据权利要求4所述的运动轨迹拟合方法，其特征在于，采用二次规划算法求解所述二次函数，以得到所述多次多项式的各个项的系数的步骤之前还包括：

以起始点的数据为约束计算所述多次多项式的aj₀和aj₁。

6.根据权利要求5所述的运动轨迹拟合方法，其特征在于，采用二次规划算法求解所述二次函数，以得到所述多次多项式的各个项的系数的步骤之后还包括：

在t₀≠0时，将求解得到的多次多项式平移t₀。