[发明专利]车道保持控制方法、控制装置和车辆

权利要求书

1.一种车道保持控制方法，其特征在于，包括：

设置线性二次型控制器的控制参数；

根据车辆的速度确定所述车辆的预瞄距离；

根据所述预瞄距离和所述车辆所处车道的车道线信息，确定所述车辆的状态误差反馈量和道路曲率补偿量；

根据所述控制参数和所述状态误差反馈量，确定所述车辆的状态误差控制量；

根据所述状态误差控制量和所述道路曲率补偿量，控制所述车辆转向；

所述根据所述状态误差控制量和所述道路曲率补偿量，控制所述车辆转向，包括：

获取所述车辆的转向传动比；

计算所述状态误差控制量和所述道路曲率补偿量的和，与所述转向传动比的乘积，得到所述车辆的方向盘转角；

按照所述方向盘转角控制所述车辆转向。

2.根据权利要求1所述的车道保持控制方法，其特征在于，所述根据车辆的速度确定所述车辆的预瞄距离，包括：

根据所述速度确定预瞄时间；

根据所述预瞄时间和所述速度的乘积，确定所述预瞄距离。

3.根据权利要求2所述的车道保持控制方法，其特征在于，所述根据所述速度确定预瞄时间，包括：

基于所述速度小于第一速度阈值，将第一预瞄时间作为所述预瞄时间；

基于所述速度大于第二速度阈值，将第二预瞄时间作为所述预瞄时间；

基于所述速度大于或等于所述第一速度阈值，且小于或等于所述第二速度阈值，根据所述第一预瞄时间和所述第二预瞄时间计算所述预瞄时间；

其中，所述第一速度阈值小于所述第二速度阈值，所述第一预瞄时间大于所述第二预瞄时间。

4.根据权利要求1所述的车道保持控制方法，其特征在于，所述根据所述预瞄距离和所述车辆所处车道的车道线信息，确定所述车辆的状态误差反馈量和道路曲率补偿量，包括：

根据所述车道线信息确定所述车道的中心线系数；

根据所述中心线系数和所述预瞄距离，确定所述车辆的道路曲率和所述状态误差反馈量；

根据所述道路曲率和所述车辆的目标参数，确定所述道路曲率补偿量；

其中，所述车辆的目标参数包括：所述速度，所述车辆的质量，所述车辆绕z轴的转动惯量，所述车辆的前轴至质心的距离，所述车辆的后轴至质心的距离，所述车辆的前轮的侧偏刚度，所述车辆的后轮的侧偏刚度。

5.根据权利要求1所述的车道保持控制方法，其特征在于，

所述控制参数包括第一加权矩阵Q和第二加权矩阵R；

Q＝diag[q₁，0，q₃，0]；

R＝[r]；

其中，r为固定量，q₁、q₃为变量。

6.根据权利要求1所述的车道保持控制方法，其特征在于，所述根据所述控制参数和所述状态误差反馈量，确定所述车辆的状态误差控制量，包括：

根据所述控制参数和所述车辆的目标参数，确定车辆动力学模型；

根据所述车辆动力学模型确定所述车辆的控制增益；

根据所述控制增益与所述状态误差反馈量的乘积，确定所述状态误差控制量；

其中，所述根据所述车辆动力学模型确定所述车辆的控制增益，采用如下公式：

K＝[k₁、k₂、k₃、k₄]；

K＝lqr(A，B，Q，R)；

其中，A、B为所述车辆动力学模型的矩阵，K为控制增益，k₁、k₂、k₃、k₄分别为控制增益中的四个元素，Q为第一加权矩阵，R为第二加权矩阵。