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申请/专利权人：北京科技大学

摘要：本发明公开了一种基于偏航预警的铰接式车辆速度调节控制方法及系统，该方法包括：建立铰接式车辆行驶轨迹预测模型；将所述行驶轨迹预测模型导入车身坐标系，利用车身坐标系对车辆横、纵向坐标与航向角解耦，在车身坐标系中设计铰接式车辆偏航预警优化目标函数；对所述优化目标函数进行求解，实现铰接式车辆速度调节控制。本发明所提供的铰接式车辆速度调节控制方法有效解决了现有速度调节控制方法调整幅度有限，以及调整平滑度不足等问题。

主权项：1.一种基于偏航预警的铰接式车辆速度调节控制方法，其特征在于，包括：建立铰接式车辆行驶轨迹预测模型；将所述行驶轨迹预测模型导入车身坐标系，利用车身坐标系对车辆横、纵向坐标与航向角解耦，在车身坐标系中设计铰接式车辆偏航预警优化目标函数；对所述优化目标函数进行求解，实现铰接式车辆速度调节控制；所述建立铰接式车辆行驶轨迹预测模型，包括：建立如下的铰接式车辆运动学模型： 其中，Lf为铰接式车辆的前车桥至铰接点的距离，Lr为铰接式车辆的后车桥至铰接点的距离，xf、yf为铰接式车辆的前车桥中心在全局坐标系中的坐标，vf为铰接式车辆的纵向速度，θf为航向角，ωγ为铰接角速度，γ为铰接角；在进行偏航预警时，模型的输入量铰接角速度ωγ已知，假设未来的铰接角速度均为0，得一系列铰接角速度，公式如下： 其中，ωγt为初始时刻的铰接角速度，ωγt|t为t时刻的铰接角速度，ωγt+i|t为t+i时刻的铰接角速度，i＝1,2,…,p-1，p为预测步数；以欧拉法离散模型，计算获得未来的铰接角，公式如下： 其中，γt|t为t时刻的铰接角，γt+i|t为t+i时刻的铰接角，i＝1,2,…,p，T为预测周期；在计算未来的航向角时假设纵向速度恒定为并将未来航向角的计算导入车身坐标系中，即假设航向角初始值为0，得到： 其中，θft+i|t为t+i时刻的航向角，i＝1,2,…,p；横、纵坐标的初始值也假设为0，得到： 其中，xft+i|t为t+i时刻的铰接式车辆的前车桥中心在全局坐标系中的x坐标，yft+i|t为t+i时刻的铰接式车辆的前车桥中心在全局坐标系中的y坐标；令： 即为铰接式车辆行驶轨迹预测模型；所述利用车身坐标系对车辆横、纵向坐标与航向角解耦，在车身坐标系中设计铰接式车辆偏航预警优化目标函数，包括：在所述行驶轨迹预测模型已被导入车身坐标系的情况下，将车辆前方参考路径上的p个参考点也导入车身坐标系，得到： 其中，xreft+i|t、yreft+i|t为参考路径的坐标，θreft+i|t为参考路径的航向角，xrefGCt+i|t、yrefGCt+i|t为全局坐标系下的参考路径的坐标，xGCt、yGCt为全局坐标系下的初始坐标，θGCt为全局坐标系下的初始航向角，θrefGCt+i|t为全局坐标系下的参考路径的航向角；将上式写为矢量形式，得到： 将参考信息拟合为纵向速度的函数，得到： 其中，fxivfT为横坐标关于纵向速度的函数，fyivfT为纵坐标关于纵向速度的函数，fθivfT为航向角关于纵向速度的函数；将优化目标函数设计为： 其中： 其中，qx、qy和qθ分别为横坐标方向位移误差权重、纵坐标方向位移误差权重和航向误差权重。

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