[发明专利]一种大惯性电动客车的智能驾驶横纵向解耦控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种大惯性电动客车的智能驾驶横纵向解耦控制方法及系统，包括以下步骤：步骤一，根据车辆建立坐标系并给定期望轨迹和期望速度；步骤二，通过预瞄模型计算期望前轮航向角；步骤三，计算车辆实时前轮航向角；步骤四，计算车辆预估航向角；步骤五，计算航向偏差并根据控制率计算方向盘控制量；步骤六，计算纵向控制器驱动速度和制动减速度；步骤七，将控制量输入执行机构实现控制响应。该方法提升了大惯性客车无人驾驶环境下跟踪期望轨迹的控制精度，优化了控制结构，有效克服了其大惯性和滞后性，改善了大惯性无人驾驶客车控制的响应速度和跟踪效果。

主权项

1.一种大惯性电动客车的智能驾驶横纵向解耦控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据车辆坐标系给定车辆行驶的期望轨迹和期望速度；步骤2：根据GPS反馈的车辆实时速度，通过预瞄算法在期望轨迹上寻找采样点，并计算采样点的期望前轮航向角；步骤3：根据GPS反馈的车辆航向角和车辆方向盘反馈的转角，计算车辆的实时前轮航向角；步骤4：利用预估算法对车辆的实时前轮航向角进行预估，获取车辆的预估前轮航向角；步骤5：利用车轮的期望前轮航向角和预估前轮航向角之间的偏差，以及实时采集的方向盘转角反馈信号，获得方向盘控制量，完成横向控制；步骤6：利用车辆行驶的期望速度，对车辆实时速度进行修正，完成纵向控制；所述步骤2中的采样点的期望前轮航向角为θ_d：其中，为y的一阶导数，y表示车辆行驶的期望轨迹，y＝A₃x³+A₂x²+A₁x+A₀，A₃为期望轨迹曲率变化率，A₂为期望轨迹曲率，A₁为期望轨迹航向角，A₀为期望轨迹Y轴距离，A₃,A₂,A₁,A₀均为给定值；x表示期望轨迹上的点在X轴上的坐标；利用l＝v_rT_p和求解当前的采样点在X轴上的坐标x_d；其中，l为预瞄距离，属于预瞄时间内期望轨迹对应的轨迹弧长；T_p为设定的预瞄时间；v_r为车辆实时速度，x₀为GPS反馈的车辆实时位置坐标(x₀,y₀)中横坐标值。