路径跟踪控制方法、装置、系统和车辆.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114859936A(43)申请公布日2022.08.05(21)申请号202210609053.8(22)申请日2022.05.31(71)申请人江苏徐工工程机械研究院有限公司地址221004江苏省徐州市经济技术开发区驮蓝山路26号申请人徐州徐工农业装备科技有限公司(72)发明人刘成昊左帅陈明(74)专利代理机构中国贸促会专利商标事务所有限公司11038专利代理师赵倩男(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称路径跟踪控制方法、装置、系统和车辆(57)摘要本公开提供了一种路径跟踪控制方法、装置、系统和车辆，涉及辅助驾驶技术领域。该方法包括：计算车辆前轮的目标转角；识别工况对车辆运行产生的干扰量，并基于干扰量生成补偿量；根据车辆前轮的目标转角与实际转角的差值、以及补偿量，经过PID运算，得到方向盘控制量；以及根据方向盘控制量，控制车辆前轮的转向器。本公开能够有效补偿复杂工况对路径跟踪的干扰，保证作业跟踪的精度。CN114859936ACN114859936A权利要求书1/2页1.一种路径跟踪控制方法，包括：计算车辆前轮的目标转角；识别工况对车辆运行产生的干扰量，并基于所述干扰量生成补偿量；根据车辆前轮的目标转角与实际转角的差值、以及所述补偿量，经过比例积分微分PID运算，得到方向盘控制量；以及根据所述方向盘控制量，控制所述车辆前轮的转向器。2.根据权利要求1所述的路径跟踪控制方法，其中，根据车辆位置信息、惯性测量数据和路径规划类型，识别所述干扰量，并基于所述干扰量生成补偿量。3.根据权利要求2所述的路径跟踪控制方法，其中，识别所述干扰量，并基于所述干扰量生成补偿量包括：在所述路径规划类型为直线的情况下，所述干扰量包括所述车辆产生第一横摆角速度；基于所述第一横摆角速度和第一补偿放大倍数，确定第一补偿量。4.根据权利要求2所述的路径跟踪控制方法，其中，识别所述干扰量，并基于所述干扰量生成补偿量包括：在所述路径规划类型为曲线的情况下，确定所述车辆的理想横摆角速度，所述干扰量包括所述车辆的理想横摆角速度与所述车辆产生的第二横摆角速度存在差值；基于所述理想横摆角速度与所述第二横摆角速度的差值，以及第二补偿放大倍数，确定第二补偿量。5.根据权利要求4所述的路径跟踪控制方法，其中，所述车辆的理想横摆角速度，根据车辆位置信息和速度信息确定。6.根据权利要求2所述的路径跟踪控制方法，其中，识别所述干扰量，并基于所述干扰量生成补偿量包括：所述干扰量包括所述车辆的横滚角，基于所述横滚角和第三补偿放大倍数，确定第三补偿量。7.根据权利要求2所述的路径跟踪控制方法，其中，识别所述干扰量还包括：判断所述车辆是否入线；若已入线，则基于所述车辆产生的横摆角速度和横滚角，确定干扰量；若未入线，则所述干扰量为零。8.根据权利要求7所述的路径跟踪控制方法，其中，根据所述车辆的后桥中心与跟踪线的最短距离，以及车辆航向角与跟踪线航向角的差值，确定所述车辆是否入线。9.根据权利要求1至8任一所述的路径跟踪控制方法，其中，计算车辆前轮的目标转角包括：基于车辆规划轨迹信息和车辆位置信息，利用预瞄跟踪算法，得到所述目标转角。10.一种路径跟踪控制装置，包括：跟踪模块，被配置为计算车辆前轮的目标转角；干扰识别与补偿模块，被配置为识别工况对车辆运行产生的干扰量，并基于所述干扰2CN114859936A权利要求书2/2页量生成补偿量；以及控制模块，被配置为根据车辆前轮的目标转角与实际转角的差值、以及所述补偿量，经过比例积分微分PID运算，得到方向盘控制量，根据所述方向盘控制量，控制所述车辆前轮的转向器。11.一种路径跟踪控制装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至9任一项所述的路径跟踪控制方法。12.一种路径跟踪控制系统，包括：定位模块，被配置为获取车辆位置信息；规划模块，被配置为记录车辆的关键坐标信息，并计算车辆的路径信息；惯性测量单元，被配置为提供惯性测量数据；以及权利要求要求10或11所述的路径跟踪控制装置。13.一种车辆，包括：权利要求12所述的路径跟踪控制系统。14.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述车辆为农用车辆。15.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的路径跟踪控制方法。3CN114859936A说明书1/7页路径跟踪控制方法、装置、系统和车辆技术领域[0001]本公开涉及辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种路径跟踪控制方法、装置、系统和车辆。背景技术[0002]近年来，农业机械智能化进程发展迅速，辅助