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公开(公告)号：CN113985868B
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202111177191.5
申请日：2021-10-09
Applicant: 北京科技大学 , 北京科技大学顺德研究生院
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种轮式移动机器人分层路径跟踪控制实现方法，包括：构建轮式移动机器人分层路径跟踪控制器，其包括多个能够在轮式移动机器人行驶速度恒定时正常运行的路径跟踪控制器，且多个路径跟踪控制器的参考行驶速度各不相同；基于轮式移动机器人动力学模型，构建速度调节控制器，并将其引入轮式移动机器人分层路径跟踪控制器；通过速度调节控制器确定轮式移动机器人的实际控制输入，从而实现轮式移动机器人分层路径跟踪控制。本发明的方案可以解决现有的路径跟踪控制方法仅能实现有级调速，在参考路径存在不同半径的弯道时，无法进一步提高轮式移动机器人的平均行驶速度的问题。
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公开(公告)号：CN113985868A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111177191.5
申请日：2021-10-09
Applicant: 北京科技大学 , 北京科技大学顺德研究生院
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种轮式移动机器人分层路径跟踪控制实现方法，包括：构建轮式移动机器人分层路径跟踪控制器，其包括多个能够在轮式移动机器人行驶速度恒定时正常运行的路径跟踪控制器，且多个路径跟踪控制器的参考行驶速度各不相同；基于轮式移动机器人动力学模型，构建速度调节控制器，并将其引入轮式移动机器人分层路径跟踪控制器；通过速度调节控制器确定轮式移动机器人的实际控制输入，从而实现轮式移动机器人分层路径跟踪控制。本发明的方案可以解决现有的路径跟踪控制方法仅能实现有级调速，在参考路径存在不同半径的弯道时，无法进一步提高轮式移动机器人的平均行驶速度的问题。
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公开(公告)号：CN113954821B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202111285165.4
申请日：2021-11-01
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种转向和扭矩矢量一体化车辆稳定性控制方法，属于车辆稳定性控制技术领域。所述方法包括：确定轮胎纵向力等效规则，对构建的三自由度车辆动力学模型进行简化，得到车辆动力学等效简化模型，根据得到的车辆动力学等效简化模型和UniTire轮胎模型构建控制器模型；线性化控制器模型，得到线性时变的等效简化控制器模型；构建等效简化控制器模型的一体化MPC车辆稳定性控制器；根据构建的一体化MPC车辆稳定性控制器和车轮旋转动力学模型，对车辆稳定性控制问题进行求解，得到车辆的前轮转角和四个车轮的矢量扭矩，实现车辆的稳定性控制。采用本发明，能够解决现有的一体化车辆稳定性控制方法导致的车辆速度下降、计算负担重、实时性差的问题。
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公开(公告)号：CN112904849A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110064122.7
申请日：2021-01-18
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种一体式自动驾驶汽车换道轨迹规划和跟踪控制方法及系统，该方法包括：搭建非线性三自由度汽车动力学模型、非线性三自由度汽车运动学模型和非线性UniTire轮胎模型；设计基于MPC的预测模型和系统约束；设计代价函数与控制问题描述；求解多目标约束优化问题，得到最优开环控制序列，选取最优开环控制序列中的第一组元素应用于待控制的自动驾驶汽车，实现自主换道控制。本发明将速度规划、路径规划和跟踪控制整合为一个优化问题并进行求解，能够保证换道轨迹的最优性，提高极限工况换道的安全性和稳定性，实现动态交通环境中的换道控制，同时简化自动驾驶控制系统的结构。
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公开(公告)号：CN113954873B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202111285179.6
申请日：2021-11-01
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于降维模型的转向和制动一体化路径跟踪控制方法，属于自动驾驶汽车路径跟踪控制技术领域。所述方法包括：构建汽车动力学模型、车轮动力学模型以及UniTire轮胎模型；对汽车动力学模型进行降维，构建汽车动力学降维模型；根据构建的汽车动力学降维模型、车轮动力学模型以及UniTire轮胎模型，构建基于降维模型的一体化MPC路径跟踪控制器；其中，在一体化MPC路径跟踪控制器中加入了轮胎力优化指标；根据构建的一体化MPC路径跟踪控制器，对路径跟踪控制问题进行求解，实现路径跟踪控制。采用本发明，能够避免极限工况下因轮胎力过度利用导致车辆侧滑及现有的基于MPC的转向和制动一体化路径跟踪控制方法计算负担重、实时性差的问题。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN113954873A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111285179.6
申请日：2021-11-01
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于降维模型的转向和制动一体化路径跟踪控制方法，属于自动驾驶汽车路径跟踪控制技术领域。所述方法包括：构建汽车动力学模型、车轮动力学模型以及UniTire轮胎模型；对汽车动力学模型进行降维，构建汽车动力学降维模型；根据构建的汽车动力学降维模型、车轮动力学模型以及UniTire轮胎模型，构建基于降维模型的一体化MPC路径跟踪控制器；其中，在一体化MPC路径跟踪控制器中加入了轮胎力优化指标；根据构建的一体化MPC路径跟踪控制器，对路径跟踪控制问题进行求解，实现路径跟踪控制。采用本发明，能够避免极限工况下因轮胎力过度利用导致车辆侧滑及现有的基于MPC的转向和制动一体化路径跟踪控制方法计算负担重、实时性差的问题。
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公开(公告)号：CN113954821A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111285165.4
申请日：2021-11-01
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种转向和扭矩矢量一体化车辆稳定性控制方法，属于车辆稳定性控制技术领域。所述方法包括：确定轮胎纵向力等效规则，对构建的三自由度车辆动力学模型进行简化，得到车辆动力学等效简化模型，根据得到的车辆动力学等效简化模型和UniTire轮胎模型构建控制器模型；线性化控制器模型，得到线性时变的等效简化控制器模型；构建等效简化控制器模型的一体化MPC车辆稳定性控制器；根据构建的一体化MPC路径跟踪控制器和车轮旋转动力学模型，对车辆稳定性控制问题进行求解，得到车辆的前轮转角和四个车轮的矢量扭矩，实现车辆的稳定性控制。采用本发明，能够解决现有的一体化车辆稳定性控制方法导致的车辆速度下降、计算负担重、实时性差的问题。
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公开(公告)号：CN112859863A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110055024.7
申请日：2021-01-15
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于预测的路径跟踪控制关键参考点选取方法及系统，用于在以等间隔离散点列形式给出的参考路径上选取用于路径跟踪控制的关键参考点，所述路径跟踪控制关键参考点选取方法包括：基于被控移动装备的纵向速度、控制周期以及当前关键参考点的位置，确定下一控制周期中的搜索基准点；基于所述搜索基准点，确定下一控制周期中关键参考点的搜索范围；建立局部寻优代价函数，以关键参考点和下一控制周期中移动装备实际位置的距离最小为目标，在所述搜索范围内搜索出下一控制周期中的关键参考点。本发明在参考路径以等间隔离散点列形式给出时，可实时、有效获取关键参考点。
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公开(公告)号：CN115447576B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202211129156.0
申请日：2022-09-16
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于偏航预警的铰接式车辆速度调节控制方法及系统，该方法包括：建立铰接式车辆行驶轨迹预测模型；将所述行驶轨迹预测模型导入车身坐标系，利用车身坐标系对车辆横、纵向坐标与航向角解耦，在车身坐标系中设计铰接式车辆偏航预警优化目标函数；对所述优化目标函数进行求解，实现铰接式车辆速度调节控制。本发明所提供的铰接式车辆速度调节控制方法有效解决了现有速度调节控制方法调整幅度有限，以及调整平滑度不足等问题。
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