[发明专利]一种无人车辆极限动力学轨迹跟踪控制系统

摘要

本发明提供了一种无人车辆极限动力学轨迹跟踪控制系统，该控制系统包括：传感器模块、速度文件求解模块及计算控制模块；速度文件求解模块接收传感器模块采集的位置参量，映射到期望轨迹上得到理想位置，求解得到所述理想位置的期望纵向车速，将传感器模块采集的运动参数联合期望纵向车速输入计算控制模块中处理得到整车所需要的制动舵机转角、驱动电机所需的驱动力矩和转向舵机转角，从而控制无人车辆的运动。本发明针对于已知路径的轨迹跟踪问题，可以实现无人车辆的极限驾驶行为，使其以最快的速度完成轨迹跟踪过程，对无人车的高速化具有很大的奠基作用。

主权项

1.一种无人车辆极限动力学轨迹跟踪控制系统，其特征在于，该控制系统包括：传感器模块、速度文件求解模块及计算控制模块；所述速度文件求解模块中预存关于期望纵向加速度与期望侧向加速度的相位图即G‑G图以及期望轨迹与G‑G图的映射关系，所述映射关系的构建方式为：根据G‑G图上的极限点找出期望轨迹上符合极限点状态的点称为基准点，基准点将期望轨迹划分为多个状态段，极限点与基准点的对应关系即为所述映射关系；速度文件求解模块接收传感器模块采集的位置参量x和y，映射到期望轨迹上得到理想位置(x0,y0)，找出该理想位置所属状态段的基准点P，根据映射关系，采用基准点P对应的极限点的加速度求解该基准点P的期望车速，利用基准点P的期望车速求解得到所述理想位置(x0,y0)的期望纵向车速u(s)，将传感器模块采集的运动参数联合所述期望纵向车速u(s)输入计算控制模块中处理得到整车所需要的制动舵机转角δb、驱动电机所需的驱动力矩T和转向舵机转角δ0，从而控制无人车辆的运动。