[发明专利]集成车速规划和预瞄半主动悬架的无人车舒适性控制方法

说明书

本发明公开了一种集成车速规划和预瞄半主动悬架的无人车舒适性控制方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：预瞄路面信息的处理；步骤二：设计预瞄半主动悬架控制器；步骤三：保证舒适性的车速规划；步骤四：悬架与车速协调。本发明的方法利用来自网络系统和前视传感器的道路信息，给出了一种协调车速与半主动悬架的舒适性控制策略，可以实现：1)抑制车辆垂向振动，2)缩短驾驶时间，3)减少车辆纵向加减速的多目标性能。

技术领域

本发明属于车辆减震技术领域，涉及一种汽车半主动悬架控制方法和车速规划方法，具体涉及一种集成车速规划和预瞄半主动悬架的无人驾驶车辆舒适性控制方法。

背景技术

传感和控制技术的发展正迅速将汽车工业推向智能化和无人化，并带来了一系列新的技术创新与挑战。当前，无人汽车研究主要关注环境特征的识别以及驾驶轨迹规划与跟踪，并由此诞生了诸多复杂交通环境下的安全性解决方案。然而，几乎所有的方案均在平坦的路面环境下给出，很少有研究关注不平路面下的无人车辆舒适性问题。众所周知，对于传统车辆来说，舒适性的提升不仅依赖悬架系统的振动吸收，有经验的驾驶人员通常会根据道路状况来调节车速从而改善舒适性。然而，无人驾驶车辆缺乏主观的评估能力，这使得依据舒适性需求调整驾驶行为变得非常困难。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种集成车速规划和预瞄半主动悬架的无人车舒适性控制方法。该方法利用来自网络系统和前视传感器的道路信息，给出了一种协调车速与半主动悬架的舒适性控制策略，可以实现：1)抑制车辆垂向振动，2)缩短驾驶时间，3)减少车辆纵向加减速的多目标性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种集成车速规划和预瞄半主动悬架的无人车舒适性控制方法，包括如下步骤：

步骤一：预瞄路面信息的处理

(1)当预瞄距离为L_p，且光学传感器对路面的扫描精度为Δl时，得到某时刻t获得的预瞄路面信息为集合Ω(t)，且

其中，h_i(t)为与车轮相聚i·Δl的路面高度数据点，i表示数据点的索引，N_sp为数据点的总个数且满足

(2)根据车速v对Ω(t)进行处理，从而获得可以被悬架控制系统利用的信息，具体步骤如下：

a、悬架控制系统的采样周期为T_s，那么在每个采样周期，车辆通过的道路距离为l_s＝vT_s，基于此，得到单个采样周期内，车辆通过的空间数据点数量为：

其中，k代表第k时刻；

b、假设数据点h_i(t)和h_i+1(t)之间的路面高度符合零阶保持且等于h_i(t)，那么，如果路面在kT_s时的高度为h_i，那么在(k+1)T_s时车辆将抵达高度为h_i+n(1,v)+1处，基于此，得到车速为v且采样时间为kT_s时的可利用路面高度数据集合Θ如下：

其中，H_i(v,k)＝h_n(i-1,v)+1(kT_s)，

步骤二：设计预瞄半主动悬架控制器