方向盘控制方法、装置、车辆、存储介质及程序与流程

本申请涉及车辆控制，特别涉及一种方向盘控制方法、装置、车辆、存储介质及程序。

背景技术：

1、相关技术中，无人驾驶轨迹跟踪控制分为基于模型的控制与无模型控制两种方法，其中，基于模型的要求在设计控制器前需获得较为精准的车辆模型，若车辆模型不准确或车辆模型不能完全描述车辆在全部场景下的运动状态，容易出现控制性能急速下降，进而导致车辆失稳。

2、然而，相关技术中，无模型控制方法主要为pid(intelligent proportional-integral-derivative controller，智能比例-积分-微分控制)，该方法无需准确的车辆，调试方便，但该方法只适用于线性时不变系统，当车辆运行在非线性区间时，一样容易控制失稳的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种方向盘控制方法、装置、车辆、存储介质及程序，以解决相关技术中无人驾驶车辆的跟踪控制方法需依靠较为精准的车辆模型或是线性时不变系统，一旦模型不准确或车辆运行在非线性区间，则导致车辆的控制性能下降、车辆失稳等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种方向盘控制方法，包括以下步骤：获取上一时刻的方向盘转角和当前时刻车辆的横向位置；根据所述当前时刻车辆的横向位置和车辆的规划轨迹确定当前时刻车辆与所述规划轨迹的横向误差和航向误差；根据所述上一时刻的方向盘转角、所述当前时刻车辆的横向位置、当前时刻车辆与所述规划轨迹的横向误差和航向误差，确定当前时刻的方向盘转角；根据所述当前时刻的方向盘转角控制所述方向盘转动。

3、可选地，所述根据所述上一时刻的方向盘转角、所述当前时刻车辆的横向位置、当前时刻车辆与所述规划轨迹的横向误差和航向误差，确定当前时刻的方向盘转角，包括：计算所述横向误差和所述航向误差的总误差；确定所述当前时刻车辆的横向位置的一阶导数和预测值；根据所述上一时刻的方向盘转角、所述述当前时刻车辆的横向位置的一阶导数和预测值、所述总误差，计算所述当前时刻的方向盘转角。

4、可选地，所述当前时刻的方向盘转角的计算公式为：

5、

6、其中，u(t-1)代表上一时刻方向盘转角值，esum为目标误差，β,kp为标定参数，y'为当前时刻车辆的横向位置的一阶导数，是对当前时刻车辆的横向位置的预测值。

7、可选地，所述预测值的计算公式为：

8、

9、其中，ts为控制周期，τ为时间，y为当前时刻车辆的横向位置。

10、可选地，所述总误差的计算公式为：

11、esum＝a*elat+b*ehead；

12、其中，a、b为标定参数，elat为当前时刻车辆与规划轨迹的横向误差，ehead为当前时刻车辆与规划轨迹的航向误差。

13、本申请第二方面实施例提供一种方向盘控制装置，包括：获取模块，用于获取上一时刻的方向盘转角和当前时刻车辆的横向位置；第一处理模块，用于根据所述当前时刻车辆的横向位置和车辆的规划轨迹确定当前时刻车辆与所述规划轨迹的横向误差和航向误差；第二处理模块，用于根据所述上一时刻的方向盘转角、所述当前时刻车辆的横向位置、当前时刻车辆与所述规划轨迹的横向误差和航向误差，确定当前时刻的方向盘转角；控制模块，用于根据所述当前时刻的方向盘转角控制所述方向盘转动。

14、可选地，第二处理模块200进一步用于：计算横向误差和航向误差的总误差；确定当前时刻车辆的横向位置的一阶导数和预测值；根据上一时刻的方向盘转角、述当前时刻车辆的横向位置的一阶导数和预测值、总误差，计算当前时刻的方向盘转角。

15、可选地，当前时刻的方向盘转角的计算公式为：

16、

17、其中，u(t-1)代表上一时刻方向盘转角值，esum为目标误差，β,kp为标定参数，y'为当前时刻车辆的横向位置的一阶导数，是对当前时刻车辆的横向位置的预测值。

18、可选地，预测值的计算公式为：

19、

20、其中，ts为控制周期，τ为时间，y为当前时刻车辆的横向位置。

21、可选地，总误差的计算公式为：

22、esum＝a*elat+b*ehead；

23、其中，a、b为标定参数，elat为当前时刻车辆与规划轨迹的横向误差，eheas为当前时刻车辆与规划轨迹的航向误差。

24、本申请第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的方向盘控制方法。

25、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的方向盘控制方法。

26、本申请第五方面实施例提供一种计算机程序，所述计算机程序被执行时，以用于实现如上述实施例所述的方向盘控制方法。

27、由此，本申请至少具有如下有益效果：

28、本申请实施例通过上一时刻的方向盘转角、当前时刻车辆的横向位置、当前时刻车辆与规划轨迹的横向误差和航向误差确定当前时刻的方向盘转角，并根据当前时刻的方向盘转角控制方向盘转动，使得持续性的变换方向盘转角，保证车辆按照规划的轨迹行驶，提升车辆的控制性能。

29、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种方向盘控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方向盘控制方法，其特征在于，所述根据所述上一时刻的方向盘转角、所述当前时刻车辆的横向位置、当前时刻车辆与所述规划轨迹的横向误差和航向误差，确定当前时刻的方向盘转角，包括：

3.根据权利要求2所述的方向盘控制方法，其特征在于，所述当前时刻的方向盘转角的计算公式为：

4.根据权利要求2所述的方向盘控制方法，其特征在于，所述预测值的计算公式为：

5.根据权利要求2所述的方向盘控制方法，其特征在于，所述总误差的计算公式为：

6.一种方向盘控制装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方向盘控制装置，其特征在于，所述控制模块进一步用于：

8.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的方向盘控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的方向盘控制方法。

10.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时，以用于实现权利要求1-5任一项所述的方向盘控制方法。

技术总结本申请涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种方向盘控制方法、装置、车辆、存储介质及程序，其中，方法包括：获取上一时刻的方向盘转角和当前时刻车辆的横向位置；根据当前时刻车辆的横向位置和车辆的规划轨迹确定当前时刻车辆与规划轨迹的横向误差和航向误差；根据上一时刻的方向盘转角、当前时刻车辆的横向位置、当前时刻车辆与规划轨迹的横向误差和航向误差，确定当前时刻的方向盘转角；根据当前时刻的方向盘转角控制方向盘转动。由此，解决了相关技术中无人驾驶车辆的跟踪控制方法需依靠较为精准的车辆模型或是线性时不变系统，一旦模型不准确或车辆运行在非线性区间，则导致车辆的控制性能下降、车辆失稳等问题。技术研发人员：周枫,文琼,张建,王御,于淼,刘畅,李潇江受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15