[发明专利]自动驾驶车辆横向控制方法及其系统

说明书

本申请公开了一种自动驾驶车辆横向控制方法及其系统，以车辆纵横向动力学为基础，提出了一种整车质量、前轴到车辆质心的距离、后轴到车辆质心的距离以及车辆横摆转动惯量的参数辨识方法，并基于各动力学参数之间的相关性，实现整车质量和前轴到车辆质心距离的在线参数辨识，提高了横向控制精度，避免了商用车因载重量变化而使模型失配、车辆失控。

技术领域

本申请涉及自动驾驶车辆控制技术领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆横向控制方法及其系统。

背景技术

商用车由于载货重量变化范围大，车辆的质量、前轴到车辆质心的距离、后轴到车辆质心的距离以及横摆转动惯量会发生很大的变化，导致使用车辆动力学模型进行控制的方法(例如模型预测控制、线型二次型最优控制等)模型失配，降低了控制精度，甚至车辆失控。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种自动驾驶车辆横向控制方法及其系统。

本申请实施例第一方面提供了一种自动驾驶车辆横向控制方法，可包括：

获取自动驾驶车辆在行驶过程中的行驶参数；

建立车辆质量模型，基于上述行驶参数获取当前车辆的整车质量估计量；

获取当前时刻车辆横向位置参数以及历史参数，基于车辆横向动力学状态方程获取车辆前轴到质心的距离参数估计量；

基于上述整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量进行车辆横向控制，并实时监控两个估计量，当车辆前轴到质心的距离参数估计量不收敛或整车质量发生变化时，重新更新整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量。

进一步地，所述获取自动驾驶车辆在行驶过程中的行驶参数具体包括：

利用车载传感器获取车辆行驶参数，所述行驶参数包括实时加速度、发动机转矩、道路坡度、空气密度、迎风面积、风阻系数、路面滚动阻力系数、轮胎半径、传动系统传动比。

进一步地，所述建立车辆质量模型，基于上述行驶参数获取当前车辆的整车质量估计量具体包括：

基于车辆纵向行驶方程模型，将纵向动力学方程转换为矩阵形式；

基于最小二乘法或递推最小二乘法，获取整车质量参数估计量。

进一步地，所述获取当前时刻车辆横向位置参数以及历史参数，基于车辆横向动力学状态方程获取车辆前轴到质心的距离参数估计量具体包括：

基于车辆横向动力学状态方程，离散化上述方程后利用当前时刻车辆横向位置误差及其变化率，以及上一步长的历史信息，获取车辆横向动力学矩阵关系式；

基于最小二乘法或递推最小二乘法获取车辆前轴到质心的距离的参数估计量。

进一步地，所述历史信息包括车辆横向位置误差及其变化率、航向角误差及其变化率、期望航向角。

进一步地，所述基于上述整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量进行车辆横向控制，并实时监控两个估计量，当车辆前轴到质心的距离参数估计量不收敛或整车质量发生变化时，重新更新整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量具体包括：

基于上述整车质量估计量和车辆前轴到质心的距离参数估计量，利用横向动力学方程形成控制器，所述控制器用于车辆横向控制；

监控车辆载货是否发生变化以及整车质量估计量是否收敛，当车辆载货发生变化或者整车质量估计量不收敛时重新获取整车质量估计量；

监控车辆距离参数估计量是否收敛，当距离参数估计量不收敛时重新获取车辆前轴到质心的距离参数估计量。

本申请实施例第二方面提供了一种自动驾驶车辆横向控制系统，包括：