[发明专利]基于相对运动关系的ACC纵向运动学建模方法

摘要

本发明公开了一种基于相对运动关系的ACC纵向运动学建模方法，进行ACC纵向运动学建模时，综合考虑自车状态参数和前车状态参数，设定状态量xf(k)＝[Δd(k),Δv(k),af(k)]T，并引入系统扰动量ap(k)，期望车距ddes采用固定时距策略、可变时距策略或拟合驾驶员跟随行为的二阶回归模型，将自车与前车的相对运动关系以及环境参数的影响纳入ACC纵向运动学建模过程中，提高模型计算的准确性，降低预测误差，进而提高跟车预测模型的预测精度以及抗干扰能力。

主权项

基于相对运动关系的ACC纵向运动学建模方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤S1，根据ACC系统分层设计，决策层根据自车状态参数、前车状态参数、环境参数决定自车纵向期望加速度，控制层通过控制油门开度、制动深度、档位切换使得自车的实际加速度收敛于决策层输出的期望加速度，建立理想一阶系统传递函数G(s)=KLTL·s+1]]>其中，KL为理想一阶系统增益，TL为时间常数；步骤S2，根据ACC纵向跟车运动学特性，定义关系式如下：Δd=d-ddesΔv=vp-vfjerk=a·f,desTLa·f+af=KLaf,des]]>其中，Δd为期望车距误差，d为实际车距，ddes为期望车距，Δv为相对车速，vp为前车速度，vf为自车速度，af为自车实际加速度，af,des为自车期望加速度，jerk为自车冲击度；步骤S3，将xf(k)作为状态量，u(k)作为控制量，ap(k)作为系统扰动量，y(k)作为系统输出量，建立离散状态空间方程其中，u(k)＝af,des(k)，Ts为采样周期，各系数矩阵分别满足A=1Ts-τhTs01-Ts001-Ts/TL;B=00TsKLTL-1;C=100010001;G=0Ts0;]]>步骤S4，设当前时刻为k，预测时域为[k，k+p‑1]，由步骤S3中的离散状态空间方程逐步迭代整理得Xf=Apxf(k)+BpU+GpΦY=CpXf]]>其中，X＝[x(k+1),x(k+2)…x(k+p)]T为预测时域的状态序列，U＝[u(k),u(k+1)…u(k+p‑1)]T为预测时域的控制序列，Ap＝[A,A2...Ap]TCp＝diag(C,C,…,C)为相应的系数矩阵，Y为系统输出序列。