一种基于驾驶员模型的汽车方向智能控制方法及控制系统

摘要

本发明公开了一种基于驾驶员模型的汽车方向智能控制方法。本发明方法首先根据汽车当前运行状态预测预瞄周期T时刻后汽车所能到达的位置，并与T时刻后的目标位置进行比较，得到两者的偏差，两者偏差与T的比值即为期望的汽车横向速度，再将期望的汽车横向速度与实际的汽车横向速度进行比较，得到期望的汽车横向速度差；然后计算得到方向盘转角，并根据得到的方向盘转角对汽车方向盘进行控制。本发明还公开了一种基于驾驶员模型的汽车方向智能控制系统，包括预瞄模块、预测模块、比较模块、计算模块以及控制模块。相比现有技术，本发明所建立的驾驶员模型，其参数由整车参数直接获得，具有参数简单、物理含义清晰的优点，对汽车的控制更加准确和真实。

主权项

1.一种基于驾驶员模型的汽车方向智能控制方法，其特征在于，首先根据汽车当前运行状态预测预瞄周期T时刻后汽车所能到达的位置，并与T时刻后的目标位置进行比较，得到两者的偏差，两者偏差与T的比值即为期望的汽车横向速度，再将期望的汽车横向速度与实际的汽车横向速度进行比较，得到期望的汽车横向速度差；然后按照以下公式得到方向盘转角，并根据得到的方向盘转角对汽车方向盘进行控制：式中，表示方向盘转角；表示期望的汽车横向速度差；为传递函数，根据下式得到：其中， m为汽车整车质量，单位为kg；v为车速，单位为m/s；I_z为汽车横摆转动惯量，单位为kg·m²；L为汽车前后轴距离，单位为m；l_f为汽车整车质心到前轴的距离，单位为m；l_r为汽车整车质心到后轴的距离，单位为m；c_f为汽车前轮的等效侧偏刚度，单位为N/rad；c_r为汽车后轮的等效侧偏刚度，单位为N/rad；T_h为预设的驾驶员的手臂惯性延时，单位为s；ω_c为人车闭环系统的截止频率，单位为rad/s；s为拉布拉斯算子。