[发明专利]一种路径跟踪方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种路径跟踪方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取目标状态方程和目标函数，其中，所述目标状态方程包括状态量；根据所述目标状态方程和目标函数利用LQR控制算法确定最优控制增益；根据所述最优控制增益与所述状态量的乘积确定最优控制量；根据所述最优控制量控制方向盘转角，以使车辆进行目标路径跟踪，通过本发明的技术方案，能够实时性更高，适合嵌入式低算力控制器使用，既可以利用优化理论权衡目标，寻求近似最优解，又适宜实车应用。

技术领域

本发明实施例涉及计算机技术，尤其涉及一种路径跟踪方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

路径跟踪作为自动驾驶系统中的关键执行层控制技术，通过控制车辆转向系统实现沿规划道路的精确行驶，影响着智能车辆的安全性与舒适性。常用的路径跟踪方法包括纯跟踪、Stanly等基于几何/运动模型的方法，将车辆简化为四轮机器人刚性结构，结构简单计算量小，但由于忽略了车辆的侧偏特性，在车速较高的场景下跟踪精度不高，而基于车辆动力学模型的路径跟踪方法，通常可以克服此问题，当前此类方法通常采用模型预测控制(MPC)的优化方法，通常其采用预测窗口内路径跟踪偏差和侧向加速度及侧向加速度变化率等指标综合最小等方式，保证跟踪精度及舒适性，但是其需要在线优化求解最优值，需要消耗大量的计算资源，不适宜在现有车辆嵌入式控制器中使用，因此，需要一种适宜实车嵌入式控制器使用的低计算量，同时可以综合优化跟踪偏差及跟踪舒适性的路径跟踪方法。

发明内容

本发明实施例提供一种路径跟踪方法、装置、设备及存储介质，以实现实时性更高，适合嵌入式低算力控制器使用，既可以利用优化理论权衡目标，寻求近似最优解，又适宜实车应用。

第一方面，本发明实施例提供了一种路径跟踪方法，包括：

获取目标状态方程和目标函数，其中，所述目标状态方程包括状态量；

根据所述目标状态方程和目标函数利用LQR控制算法确定最优控制增益；

根据所述最优控制增益与所述状态量的乘积确定最优控制量；

根据所述最优控制量控制方向盘转角，以使车辆进行目标路径跟踪。

第二方面，本发明实施例还提供了一种路径跟踪装置，该装置包括：

获取模块，用于获取目标状态方程和目标函数，其中，所述目标状态方程包括状态量；

第一确定模块，用于根据所述目标状态方程和目标函数利用LQR控制算法确定最优控制增益；

第二确定模块，用于根据所述最优控制增益与所述状态量的乘积确定最优控制量；

控制模块，用于根据所述最优控制量控制方向盘转角，以使车辆进行目标路径跟踪。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的路径跟踪方法。

第四方面，本发明实施例还提供了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时实现如本发明实施例中任一所述的路径跟踪方法。

本发明实施例通过获取目标状态方程和目标函数，其中，所述目标状态方程包括状态量；根据所述目标状态方程和目标函数利用LQR控制算法确定最优控制增益；根据所述最优控制增益与所述状态量的乘积确定最优控制量；根据所述最优控制量控制方向盘转角，以使车辆进行目标路径跟踪，能够实时性更高，适合嵌入式低算力控制器使用，既可以利用优化理论权衡目标，寻求近似最优解，又适宜实车应用。

附图说明