[发明专利]车辆的路径跟踪方法、装置、车辆及存储介质

权利要求书

1.一种车辆的路径跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立车辆的误差微分模型，并基于所述车辆的误差微分模型和预设的李雅普诺夫函数的稳定性条件，得到车辆轨迹跟踪的控制律；

基于车辆实际位姿与期望位姿之间的横纵向偏差和航向角偏差，确定至少一个目标模糊控制器，并利用所述至少一个目标模糊控制器对所述车辆轨迹跟踪的控制律进行模糊化处理，得到多个模糊输出量，并利用预先建立的专家数据库和模糊规则库求解所述多个模糊输出量，得到实际输出量；以及

根据所述实际输出量求解所述车辆轨迹跟踪的控制律，得到控制律待定参数，将所述控制律待定参数代入所述车辆轨迹跟踪的控制律输出当前控制量，以根据所述当前控制量对车辆的横向路径进行跟踪。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述至少一个目标模糊控制器对所述车辆轨迹跟踪的控制律进行模糊化处理，得到多个模糊输出量，包括：

确定所述至少一个目标模糊控制器输入参数，所述输入参数包括距离偏差和航向角偏差；

根据距离偏差的值域和航向角偏差的值域分别将所述距离偏差和所述航向角偏差分为多个第一模糊集，并根据所述车辆轨迹跟踪的控制律中每个待定参数的值域将所述每个待定参数分为多个第二模糊集；

基于所述第一模糊集和所述第二模糊集，利用所述至少一个目标模糊控制器对所述距离偏差、所述航向角偏差和所述每个待定参数进行模糊化处理，得到所述多个模糊输出量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用预先建立的专家数据库和模糊规则库求解所述多个模糊输出量，得到实际输出量，包括：

将每个模糊输出量变换为所述每个模糊输出量对应论域范围内的清晰量；

对所述清晰量进行尺度变换，得到所述实际的输出量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆的误差微分模型为：

其中，为纵向误差的微分，为横向误差的微分，为航向角误差的微分，x_e为横向误差，y_e为纵向误差，为航向角误差，v为车速，ω为角速度，v_r为期望控制量，ω_r为期望控制量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设的李雅普诺夫函数为：

其中，为李雅普诺夫函数，k₂为待定参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设的李雅普诺夫函数的稳定性条件为：

其中，为对李雅普诺夫函数求导。

7.一种车辆的路径跟踪装置，其特征在于，包括：

构建模块，用于建立车辆的误差微分模型，并基于所述车辆的误差微分模型和预设的李雅普诺夫函数的稳定性条件，得到车辆轨迹跟踪的控制律；

处理模块，用于基于车辆实际位姿与期望位姿之间的横纵向偏差和航向角偏差，确定至少一个目标模糊控制器，并利用所述至少一个目标模糊控制器对所述车辆轨迹跟踪的控制律进行模糊化处理，得到多个模糊输出量，并利用预先建立的专家数据库和模糊规则库求解所述多个模糊输出量，得到实际输出量；以及

跟踪模块，用于根据所述实际输出量求解所述车辆轨迹跟踪的控制律，得到控制律待定参数，将所述控制律待定参数代入所述车辆轨迹跟踪的控制律输出当前控制量，以根据所述当前控制量对车辆的横向路径进行跟踪。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：

确定所述至少一个目标模糊控制器输入参数，所述输入参数包括距离偏差和航向角偏差；

根据距离偏差的值域和航向角偏差的值域分别将所述距离偏差和所述航向角偏差分为多个第一模糊集，并根据所述车辆轨迹跟踪的控制律中每个待定参数的值域将所述每个待定参数分为多个第二模糊集；

基于所述第一模糊集和所述第二模糊集，利用所述至少一个目标模糊控制器对所述距离偏差、所述航向角偏差和所述每个待定参数进行模糊化处理，得到所述多个模糊输出量。