[发明专利]一种基于横摆角速度控制的车道保持控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于横摆角速度控制的车道保持控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆及车道信息数据；

根据二自由度车辆动力学模型进行变换，得到第一前轮转角计算公式；

根据侧向偏差计算公式y_cd＝y_sd-D_s(ψ-ψ_des)进行变换，得到第二前轮转角计算公式，其中y_cd为车辆质心与车道线的侧向偏差，y_sd为车辆纵轴与车道中心线的侧向偏差，D_s为摄像头在车辆质心前方测取侧向偏离点的距离，ψ为车辆横摆角，ψ_des为车道中心线的方向角；

将车辆及车道信息数据分别带入第一前轮转角计算公式和第二前轮转角计算公式进行计算，得到第一前轮转角和第二前轮转角，将第一前轮转角和第二前轮转角相加，得到第三前轮转角并输入LKA系统，完成车道控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于横摆角速度控制的车道保持控制方法，其特征在于，根据二自由度车辆动力学模型进行变换，得到第一前轮转角计算公式，包括：

将稳态响应公式带入二自由度车辆动力学模型中进行变换，得到车身横摆角的微分方程其中β为车辆质心侧偏角，β_s为车辆质心侧偏角稳态值，a为质心至前轴的距离，b为质心至后轴的距离，m为整车质量，u为车辆质心纵向速度，k₁为前轴侧偏刚度，k₂为后轴侧偏刚度，L为轴距，且L＝a+b，R为道路半径，I_z为车辆横摆转动惯量，为车辆横摆角加速度，为车辆横摆角速度，为横摆角速度的稳态值且δ为前轮转角；

定义横摆角速度偏差横摆角偏差e＝ψ-ψ_des，其中为期望横摆角速度，将e和带入车身横摆角的微分方程中并进行模型变换，得到状态空间模型根据状态反馈得到第一前轮转角计算公式其中A为系统矩阵，δ_a为第一前轮转角，[k_c1k_c2]为反馈系数向量。

3.根据权利要求2所述的一种基于横摆角速度控制的车道保持控制方法，其特征在于，根据侧向偏差计算公式y_cd＝y_sd-D_s(ψ-ψ_des)进行变换，得到第二前轮转角计算公式，包括：

定义y_c＝y_cd并根据公式和公式对偏差计算公式y_cd＝y_sd-D_s(ψ-ψ_des)进行变换，得到第二前轮转角计算公式其中t_p为消除侧向位移偏差的预期时间，y_c为质心位移，δ_d为第二前轮转角，K为车辆的稳定性因数。

4.根据权利要求3所述的一种基于横摆角速度控制的车道保持控制方法，其特征在于，将车辆及车道信息数据分别带入第一前轮转角计算公式和第二前轮转角计算公式进行计算，得到第一前轮转角和第二前轮转角，将第一前轮转角和第二前轮转角相加，得到第三前轮转角并输入LKA系统，完成车道控制，包括：

将车辆及车道信息数据分别带入第一前轮转角计算公式和第二前轮转角计算公式中进行计算，得到第一前轮转角和第二前轮转角；

将第一前轮转角和第二前轮转角带入公式δ_x＝δ_a+δ_d中进行计算，得到第三前轮转角并输入LKA系统，完成车道控制，δ_x为第三前轮转角。