[发明专利]自动汽车引导与轨迹跟踪

摘要

本发明公开了用于自动的类似汽车的地面车辆引导和轨迹跟踪控制的系统、方法和计算机程序产品。多环3DOF轨迹线性化控制器(300)利用非线性轮胎牵引力、非线性拖曳力和致动器动力学向具有非线性刚体动力学(332)的车辆提供引导。控制器(300)可以基于闭环PD‑特征值分配和用于指数稳定性的奇异扰动(时间尺度分离)理论，并且同时控制纵向速度(Vx,sen)和转向角(δ)，以遵循可行的引导轨迹。基于视线的纯追踪引导控制器(502)可以生成3DOF空间轨迹，其被提供给3DOF控制器(300)，以实现目标追踪和路径跟随/轨迹跟踪。所得到的组合可以提供3DOF运动控制系统(500)，其具有用于机动车和类似汽车的移动机器人目标追踪和轨迹跟踪的集成式同时转向和速度控制。

主权项

1.一种自动引导和控制类似汽车的地面车辆的方法，所述方法包括：在包括第一开环标称控制器和第一闭环跟踪误差控制器的引导控制器处接收位置命令信号；在引导控制器处接收位置测量信号；由第一开环标称控制器基于位置命令信号确定标称速度信号；由第一闭环跟踪误差控制器基于所述位置命令信号和所述位置测量信号确定速度控制信号；由引导控制器基于标称速度信号和速度控制信号确定速度命令信号；由引导控制器基于速度命令信号确定驱动命令信号；以及将驱动命令信号传输到类似汽车的地面车辆的驱动致动器。