车辆纵向控制算法的测试方法、车辆纵向控制方法及装置与流程

本申请涉及车辆，特别涉及一种车辆纵向控制算法的测试方法、车辆纵向控制方法及装置。

背景技术：

1、自动驾驶汽车就是将人对汽车的驾驶控制，转移到自动驾驶系统对智能车的控制方面，主要涉及感知、决策、控制执行三大环节。规划即轨迹规划，是需要结合车辆动力学和运动学的原理，将车辆即将行驶的轨迹规划成确定轨迹路线，而控制执行是自动驾驶汽车执行自动驾驶汽车的油门、刹车、方向盘等执行件严格按照规划轨迹进行纵向速度跟随和横向位置跟随。轨迹规划的合理性和控制执行的精准性决定乘车舒适性的关键技术。

2、在自动驾驶领域，纵向控制和横向控制是解耦控制；纵向控制主要实现来自速度规划的目标速度的精准跟随控制，纵向速度控制是驾驶体验最直接和直观的感受。

3、相关技术中，纵向速度规划一般是来自主观随意的速度设定，不能体现现实中速度的连贯性和真实性。而纵向速度跟随控制算法通过控制算法的效果主观的评定控制参数，最后以主观方式评测控制算法是否能够满足要求，存在以下缺陷：

4、(1)纵向速度的给定比较主观随意、间断、不符合实际驾驶需求；

5、(2)速度设定来自人为设定，然后重新编译执行控制算法，验证控制效果，效率低下。

技术实现思路

1、本申请提供一种车辆纵向控制算法的测试方法、车辆纵向控制方法、装置、车辆及存储介质，以解决相关技术中根据用户主观给定的纵向速度不符合实际驾驶需求导致纵向控制算法的测试效果较差等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种车辆纵向控制算法的测试方法，包括以下步骤：获取测试数据；识别所述测试数据中目标时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值；根据所述速度差值输入至车辆纵向控制算法计算车辆的目标加速度，利用所述车辆纵向控制算法和所述目标加速度对所述车辆进行纵向控制，并获取纵向控制结果；根据控制结果和真值结果确定车辆纵向控制算法的测试结果。

3、可选地，在所述根据控制结果和真值结果确定车辆纵向控制算法的测试结果之后，包括：当所述测试结果未满足预设条件，则根据所述测试结果反向调整所述车辆纵向控制算法的控制参数。

4、可选地，所述车辆纵向控制算法的计算公式为：

5、control(error,dt)＝error*pid.kp+integral+diff*pid.kd；

6、其中，error为误差值，dt为目标时刻及上一时刻的时间间隔，pid.kp为比例系数，integral为积分项，diff为误差变化率，pid.kd为微分系数。

7、本申请第二方面实施例提供一种车辆纵向控制方法，包括以下步骤：获取当前时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值；根据所述当前时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值计算速度差值变化率，对速度差值进行比例控制和积分控制以及对所述速度差值变化率进行微分控制；根据所述速度差值的控制结果和所述速度差值变化率的控制结果计算车辆的目标加速度，根据所述目标加速度对所述车辆进行纵向控制。

8、可选地，所述根据所述目标加速度对所述车辆进行纵向控制，包括：获取车辆当前时刻及上一时刻的实际加速度和目标加速度；根据所述目标加速度确定所述车辆的基础扭矩；根据所述当前时刻及上一时刻实际加速度与目标加速度的加速度差值计算加速度差值变化率，对加速度差值进行比例控制和积分控制以及对所述加速度差值变化率进行微分控制，根据所述速度差值的控制结果和所述差值变化率的控制结果计算纵向控制扭矩；基于所述纵向控制扭矩和所述基础扭矩计算目标扭矩，并控制所述车辆输出目标扭矩。

9、可选地，所述根据所述目标加速度确定所述车辆的基础扭矩包括：获取车辆的滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、半轴长度和转动惯量；根据所述滚动阻力、所述空气阻力、所述坡度阻力、所述半轴长度、所述转动惯量和所述目标加速度计算车辆的基础扭矩。

10、本申请第三方面实施例提供一种车辆纵向控制算法的测试装置，包括：第一获取模块，用于获取测试数据；识别模块，用于识别所述测试数据中目标时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值；第一计算模块，用于根据所述速度差值输入至车辆纵向控制算法计算车辆的目标加速度，利用所述车辆纵向控制算法和所述目标加速度对所述车辆进行纵向控制，并获取纵向控制结果；确定模块，用于根据控制结果和真值结果确定车辆纵向控制算法的测试结果

11、本申请第四方面实施例提供一种车辆纵向控制装置，包括：第二获取模块，用于获取当前时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值；第二计算模块，用于根据所述当前时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值计算速度差值变化率，对速度差值进行比例控制和积分控制以及对所述速度差值变化率进行微分控制；第三计算模块，根据所述速度差值的控制结果和所述速度差值变化率的控制结果计算车辆的目标加速度，根据所述目标加速度对所述车辆进行纵向控制。

12、本申请第五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车辆纵向控制算法的测试方法，或，车辆纵向控制方法。

13、本申请第六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车辆纵向控制算法的测试方法，或，车辆纵向控制方法。

14、由此，本申请至少具有如下有益效果：

15、(1)本申请实施例可以识别测试数据中目标时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值，将速度差值输入至车辆纵向控制算法计算车辆的目标加速度，利用车辆纵向控制算法和目标加速度对车辆进行纵向控制，并获取纵向控制结果，根据控制结果和真值结果确定车辆纵向控制算法的测试结果，从而能够模拟运动状态下控制算法的目标跟踪速度确定纵向控制算法的缺陷，完成纵向控制算法的设计和开发，提高车辆纵向控制算法的稳定性和鲁棒性。

16、(2)本申请实施例可以获取当前时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值，根据当前时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值计算速度差值变化率，对速度差值进行比例控制和积分控制以及对速度差值变化率进行微分控制，根据速度差值的控制结果和速度差值变化率的控制结果计算车辆的目标加速度，根据目标加速度对车辆进行纵向控制，以实现在实际应用利用车辆纵向算法提升对车辆的纵向控制的精确度，提升用户的使用体验。

17、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：

1.一种车辆纵向控制算法的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的车辆纵向控制算法的测试方法，其特征在于，在所述根据控制结果和真值结果确定车辆纵向控制算法的测试结果之后，包括：

3.根据权利要求1所述的车辆纵向控制算法的测试方法，其特征在于，所述车辆纵向控制算法的计算公式为：

4.一种车辆纵向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的车辆纵向控制方法，其特征在于，所述根据所述目标加速度对所述车辆进行纵向控制，包括：

6.根据权利要求5所述的车辆纵向控制方法，其特征在于，所述根据所述目标加速度确定所述车辆的基础扭矩包括：

7.一种车辆纵向控制算法的测试装置，其特征在于，包括：

8.一种车辆纵向控制装置，其特征在于，包括：

9.一种车辆，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1-3任一项所述的车辆纵向控制算法的测试方法，或，如权利要求4-6任一项车辆纵向控制方法。

10.一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1-3任一项所述的车辆纵向控制算法的测试方法，或，如权利要求4-6任一项车辆纵向控制方法。

技术总结本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆纵向控制算法的测试方法、车辆纵向控制方法及装置，其中，车辆纵向控制算法的测试方法包括：获取测试数据；识别测试数据中目标时刻及上一时刻车速与目标车速的速度差值；根据速度差值输入至车辆纵向控制算法计算车辆的目标加速度，利用车辆纵向控制算法和目标加速度对车辆进行纵向控制，并获取纵向控制结果；根据控制结果和真值结果确定车辆纵向控制算法的测试结果。由此，解决了相关技术中根据用户主观给定的纵向速度不符合实际驾驶需求导致纵向控制算法的测试效果较差等问题。技术研发人员：王兰英,王智远受保护的技术使用者：北京汽车研究总院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9