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专利号: 2020111030877
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 无轨陆用车辆
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人驾驶汽车转向系统方向盘与前轮转角的状态估计方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)确定方向盘与前轮转角的模型结构:建立带指数项的转角状态非线性模型,模型公式为 其中pi,i=1,2,...,8为待辨识的模型参数,αs为左前轮模拟转角,βs为右前轮模拟转角,Φ为方向盘转角,λL为左前轮外倾角,λR为右前轮外倾角。

(2)模型评价方法:采用拟合绝对误差的平均值为评价指标,即在进行参数辨识时的优化的目标函数,并建立指标定义公式,公式为:其中α为左前轮转角的测量值,β为右前轮转角的测量值,n≥1为数据测量长度,Er≥0为模型拟合的平均误差,Er越小说明所建模型精度越高。

(3)建立模型:基于方向盘与前轮转角的转向实测数据,利用遗传优化算法辨识模型参数建立模型。并基于实测的转角数据,采用遗传算法辨识模型参数,具体辨识过程包括:(一)数据预处理:由于传感器实测的车轮转角系统数据带有震动、测量噪声等不期望的干扰信息,这些干扰信息对模型参数的辨识不利。采用平滑滤波进行平滑滤波处理,提高模型参数的辨识精度;

(二)遗传算法初始化:基于Matlab遗传算法工具箱,遗传算法ga函数的初始化包括:种群大小、遗传迭代代数、变异率、一代中优秀种群的保留数目、参数取值上限、参数取值下限、参数满足的不等式约束等等;

(三)计算模型模拟输出:基于方向盘转角数据,带指数的非线性模型结构和遗传算法给出的模型参数样本,计算模型的在方向盘转角输入下,前轮转角的模拟输出。

(四)计算适应度函数:适应度函数是遗传算法目标优化函数,适应度函数必须能评价当前种群参数的好坏,适应度函数值越小,说明种群参数越优秀,适应度函数值越大,说明当前种群参数越差,采用的适应度函数为步骤(2)中的拟合误差绝对值的平均值;

(五)返回最优参数:当满足遗传算法迭代终止条件后,算法返回对应适应度函数值最小的最优种群参数,该组参数即为需要辨识的模型参数。

(4)估计方法验证:将步骤(3)估计所得的数据与实测转角数据进行对比验证。