[发明专利]一种基于PID思想的路径跟踪方法、设备及介质

说明书

本申请公开了一种基于PID思想的路径跟踪方法、设备及介质，方法包括：获取车辆对应的规划路径，按照预设的时间间隔，确定规划路径中车辆当前位置对应的目标路径点以及预瞄点；其中，规划路径由连续的多个路径点组成，目标路径点是沿规划路径的行进方向，距离车辆当前位置最近的路径点；确定当前位置与目标路径点之间的距离差值，将距离差值作为车辆在当前时刻的当前跟踪误差；沿车辆的车头方向作延长线，确定规划路径车辆在当前位置对应的预瞄点与延长线之间的距离，将距离作为车辆在当前时刻的当前预瞄误差；基于PID思想，根据当前跟踪误差和当前预瞄误差，确定车辆的控制补偿值，并根据控制补偿值，对车辆所处位置进行补偿。

技术领域

本申请涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种基于PID思想的路径跟踪方法、设备及介质。

背景技术

纯跟踪算法是一种传统且经典的车辆横向运动控制算法，其基本思想是在每个控制周期，通过前方目标轨迹上的一个点，指导当前方向盘的动作，使车辆车产生向目标点的运动。纯跟踪算法能够实现无人车自动泊车或者位姿调整，由于其计算复杂度低、方法简单可靠，在机器人控制和智能驾驶领域有着很广泛的应用。

然而在跟踪曲线路径时，上述算法并未考虑车辆的稳态误差，容易在车辆转弯时出现内切，从而造成偏移初始规划路径的情况，影响车辆控制精度。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种基于PID思想的路径跟踪方法，包括：

获取车辆对应的规划路径，按照预设的时间间隔，确定所述规划路径中所述车辆当前位置对应的目标路径点以及预瞄点；其中，所述规划路径由连续的多个路径点组成，所述目标路径点是沿所述规划路径的行进方向，距离所述车辆当前位置最近的路径点；

确定所述当前位置与所述目标路径点之间的距离差值，将所述距离差值作为所述车辆在当前时刻的当前跟踪误差；

沿所述车辆的车头方向作延长线，确定所述规划路径所述车辆在当前位置对应的预瞄点与所述延长线之间的距离，将所述距离作为所述车辆在当前时刻的当前预瞄误差；

基于PID思想，根据所述当前跟踪误差和所述当前预瞄误差，确定所述车辆的控制补偿值，并根据所述控制补偿值，对所述车辆所处位置进行补偿。

在本申请的一种实现方式中，根据所述当前跟踪误差和所述当前预瞄误差，确定所述车辆的控制补偿值之前，所述方法还包括：

确定所述车辆在第一历史时刻和第二历史时刻对应的第一跟踪误差和第二跟踪误差，并根据所述当前跟踪误差、所述第一跟踪误差和所述第二跟踪误差，计算所述车辆对应的累计跟踪误差和跟踪误差变化率；

确定所述车辆在所述第一历史时刻和所述第二历史时刻对应的第一预瞄误差和第二预瞄误差，并根据所述当前预瞄误差、所述第一预瞄误差和所述第二预瞄误差，计算所述车辆对应的预瞄误差变化率。

在本申请的一种实现方式中，基于PID思想，根据所述当前跟踪误差和所述当前预瞄误差，确定所述车辆的控制补偿值，具体包括：

获取预设的跟踪误差补偿系数、累计跟踪误差补偿系数、跟踪误差变化率补偿系数和预瞄误差变化率补偿系数；

通过以下公式，确定所述车辆的控制补偿值：

δ＝k*d+k_i*err+k_d*d_rate+k_e*e_rate

其中，δ表示控制补偿值，k表示跟踪误差补偿系数，k_i表示累计跟踪误差补偿系数，k_d表示跟踪变化率补偿系数，k_e表示预瞄误差变化率补偿系数，d表示当期跟踪误差，err表示累计跟踪误差，d_rate表示跟踪误差变化率，e_rate表示预瞄误差变化率。