本技術(shù)涉及車輛控制,尤其涉及一種車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、?在車輛控制領(lǐng)域,參數(shù)標(biāo)定尤其重要,因?yàn)樗苯佑绊懙杰囕v的性能和安全性。然而,現(xiàn)有技術(shù)中,通常是采用線性二次型調(diào)節(jié)器(linear?quadratic?regulator,簡稱為lqr)、模型預(yù)測控制(model?predictive?control,簡稱為mpc)等方式進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定,但采用這種方式存在標(biāo)定量較多,且目標(biāo)解不唯一,使得參數(shù)標(biāo)定過程較為復(fù)雜。因而,如何提高車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定效率,成為亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供了一種車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì),以解決現(xiàn)有技術(shù)中通常采用線性二次型調(diào)節(jié)器、模型預(yù)測控制等方式進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定,存在參數(shù)標(biāo)定過程較為復(fù)雜的問題。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定方法,所述方法包括:
3、獲取預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn),并根據(jù)所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)確定出第一特征方程,其中,所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)的實(shí)部為負(fù)數(shù);
4、獲取所述車輛控制模型的閉環(huán)系統(tǒng)矩陣,并根據(jù)所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣,確定出第二特征方程,其中,所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣與所述車輛控制模型中的初始系統(tǒng)矩陣、控制矩陣和反饋增益矩陣存在關(guān)聯(lián)關(guān)系;
5、根據(jù)所述第一特征方程和所述第二特征方程,確定出所述反饋增益矩陣中的各元素分別與所述初始系統(tǒng)矩陣中的各元素、所述控制矩陣中的各元素和所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)之間的目標(biāo)關(guān)系;
6、基于所述目標(biāo)關(guān)系,確定出所述反饋增益矩陣,并基于所述反饋增益矩陣,得到所述車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定結(jié)果。
7、可選地,所述獲取所述車輛控制模型的閉環(huán)系統(tǒng)矩陣,包括:
8、根據(jù)所述車輛控制模型的類型,確定出與所述車輛控制模型的類型相匹配的目標(biāo)系統(tǒng)參數(shù),其中,不同類型的車輛控制模型對應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)不同;
9、對所述目標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定;
10、基于標(biāo)定后的目標(biāo)系統(tǒng)參數(shù),確定出所述車輛控制模型對應(yīng)的所述初始系統(tǒng)矩陣和所述控制矩陣;
11、根據(jù)所述初始系統(tǒng)矩陣和所述控制矩陣,計(jì)算得到所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣。
12、可選地,所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣的計(jì)算公式如下:
13、;
14、其中,表示所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣,表示所述初始系統(tǒng)矩陣,表示所述控制矩陣,表示所述反饋增益矩陣。
15、可選地,在所述車輛控制模型的類型為二自由度模型的情況下,所述目標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)包括整車質(zhì)量、前輪中心至質(zhì)心的距離、后輪中心至質(zhì)心的距離、車輛轉(zhuǎn)動慣量、后輪側(cè)偏剛度和前輪側(cè)偏剛度;
16、所述對所述目標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定,包括:
17、獲取車輛各車輪處的稱重質(zhì)量和車輛軸距;
18、根據(jù)所述車輛各車輪處的稱重質(zhì)量和所述車輛軸距,分別計(jì)算得到所述整車質(zhì)量、所述前輪中心至質(zhì)心的距離、所述后輪中心至質(zhì)心的距離和所述車輛轉(zhuǎn)動慣量的標(biāo)定值,并基于所述標(biāo)定值,對所述整車質(zhì)量、所述前輪中心至質(zhì)心的距離、所述后輪中心至質(zhì)心的距離和所述車輛轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行標(biāo)定;
19、依次對預(yù)設(shè)的側(cè)偏剛度集合中的側(cè)偏剛度進(jìn)行遍歷,并根據(jù)遍歷到的側(cè)偏剛度,以及標(biāo)定后的所述整車質(zhì)量、所述前輪中心至質(zhì)心的距離、所述后輪中心至質(zhì)心的距離和所述車輛轉(zhuǎn)動慣量,從所述側(cè)偏剛度集合中確定出目標(biāo)側(cè)偏剛度,其中,所述目標(biāo)側(cè)偏剛度為對應(yīng)實(shí)際響應(yīng)曲線和理論響應(yīng)曲線之間的誤差小于預(yù)設(shè)誤差;
20、基于所述目標(biāo)側(cè)偏剛度,對所述后輪側(cè)偏剛度和所述前輪側(cè)偏剛度進(jìn)行標(biāo)定。
21、可選地,所述依次對預(yù)設(shè)的側(cè)偏剛度集合中的側(cè)偏剛度進(jìn)行遍歷,并根據(jù)遍歷到的側(cè)偏剛度,以及標(biāo)定后的所述整車質(zhì)量、所述前輪中心至質(zhì)心的距離、所述后輪中心至質(zhì)心的距離和所述車輛轉(zhuǎn)動慣量,從所述側(cè)偏剛度集合中確定出目標(biāo)側(cè)偏剛度,包括:
22、依次對所述側(cè)偏剛度集合中的側(cè)偏剛度進(jìn)行遍歷;
23、基于當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度與標(biāo)定后的所述整車質(zhì)量、所述前輪中心至質(zhì)心的距離、所述后輪中心至質(zhì)心的距離和所述車輛轉(zhuǎn)動慣量,計(jì)算得到當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度所對應(yīng)的初始系統(tǒng)矩陣和控制矩陣;
24、根據(jù)所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)、當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度所對應(yīng)的初始系統(tǒng)矩陣和控制矩陣,計(jì)算得到當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度所對應(yīng)的反饋增益矩陣;
25、基于當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度所對應(yīng)的初始系統(tǒng)矩陣和控制矩陣,以及當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度所對應(yīng)的反饋增益矩陣,計(jì)算得到當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度所對應(yīng)的理論響應(yīng)曲線;
26、基于當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度所對應(yīng)的反饋增益矩陣進(jìn)行實(shí)車控制,測得當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度所對應(yīng)的實(shí)際響應(yīng)曲線;
27、判斷所述實(shí)際響應(yīng)曲線和所述理論響應(yīng)曲線之間的誤差是否小于預(yù)設(shè)誤差;
28、在判定所述實(shí)際響應(yīng)曲線和所述理論響應(yīng)曲線之間的誤差小于所述預(yù)設(shè)誤差的情況下,將當(dāng)前遍歷到的側(cè)偏剛度確定為所述目標(biāo)側(cè)偏剛度;
29、在判定所述實(shí)際響應(yīng)曲線和所述理論響應(yīng)曲線之間的誤差大于或等于所述預(yù)設(shè)誤差的情況下,繼續(xù)對所述側(cè)偏剛度集合中的側(cè)偏剛度進(jìn)行遍歷,直到所述側(cè)偏剛度集合中的側(cè)偏剛度均已遍歷完。
30、可選地,所述根據(jù)所述第一特征方程和所述第二特征方程,確定出所述反饋增益矩陣中的各元素分別與所述初始系統(tǒng)矩陣中的各元素、所述控制矩陣中的各元素和所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)之間的目標(biāo)關(guān)系,包括:
31、根據(jù)所述第二特征方程,確定得到第一中間方程,其中,所述第一中間方程中所涉及的參數(shù)包括所述反饋增益矩陣中的各元素、所述初始系統(tǒng)矩陣中的各元素和所述控制矩陣中的各元素,所述第一中間方程為一元n次方程,n為大于1的整數(shù);
32、根據(jù)所述第一特征方程,確定得到第二中間方程,其中,所述第二中間方程中所涉及的參數(shù)包括所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn),所述第二中間方程為一元m次方程,m的取值是基于所述閉環(huán)極點(diǎn)的數(shù)量確定得到,m為大于1的整數(shù);
33、根據(jù)所述第一中間方程和所述第二中間方程之間的關(guān)系,確定出所述反饋增益矩陣中的各元素分別與所述初始系統(tǒng)矩陣中的各元素、所述控制矩陣中的各元素和所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)之間的目標(biāo)關(guān)系。
34、可選地,所述基于所述目標(biāo)關(guān)系,確定出所述反饋增益矩陣,包括:
35、獲取預(yù)設(shè)的車速集合,其中,所述車速集合包括多個車速采樣點(diǎn),所述多個車速采樣點(diǎn)中的任意兩個相鄰車速采樣點(diǎn)之間的間隔相等;
36、依次對所述車速集合中的車速采樣點(diǎn)進(jìn)行遍歷,并基于每次遍歷到的車速采樣點(diǎn)和所述目標(biāo)關(guān)系,計(jì)算得到出各車速采樣點(diǎn)對應(yīng)的所述反饋增益矩陣。
37、第二方面,本技術(shù)還提供了一種車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定裝置,所述裝置包括:
38、第一確定模塊,用于獲取預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn),并根據(jù)所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)確定出第一特征方程,其中,所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)的實(shí)部為負(fù)數(shù);
39、第二確定模塊,用于獲取所述車輛控制模型的閉環(huán)系統(tǒng)矩陣,并根據(jù)所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣,確定出第二特征方程,其中,所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣與所述車輛控制模型中的初始系統(tǒng)矩陣、控制矩陣和反饋增益矩陣存在關(guān)聯(lián)關(guān)系;
40、第三確定模塊,用于根據(jù)所述第一特征方程和所述第二特征方程,確定出所述反饋增益矩陣中的各元素分別與所述初始系統(tǒng)矩陣中的各元素、所述控制矩陣中的各元素和所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)之間的目標(biāo)關(guān)系;
41、第四確定模塊,用于基于所述目標(biāo)關(guān)系,確定出所述反饋增益矩陣,并基于所述反饋增益矩陣得到所述車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定結(jié)果。
42、第三方面,本技術(shù)還提供了一種電子設(shè)備,包括處理器、通信接口、存儲器和通信總線,其中,處理器,通信接口,存儲器通過通信總線完成相互間的通信;
43、存儲器,用于存放計(jì)算機(jī)程序;
44、處理器,用于執(zhí)行存儲器上所存放的程序時,實(shí)現(xiàn)第一方面所述的車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定方法。
45、第四方面,本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)第一方面所述的車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定方法。
46、本技術(shù)提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):本技術(shù)提供的該方法,通過獲取預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn),并根據(jù)所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)確定出第一特征方程,其中,所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)的實(shí)部為負(fù)數(shù);獲取所述車輛控制模型的閉環(huán)系統(tǒng)矩陣,并根據(jù)所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣,確定出第二特征方程,其中,所述閉環(huán)系統(tǒng)矩陣與所述車輛控制模型中的初始系統(tǒng)矩陣、控制矩陣和反饋增益矩陣存在關(guān)聯(lián)關(guān)系;根據(jù)所述第一特征方程和所述第二特征方程,確定出所述反饋增益矩陣中的各元素分別與所述初始系統(tǒng)矩陣中的各元素、所述控制矩陣中的各元素和所述預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)之間的目標(biāo)關(guān)系;基于所述目標(biāo)關(guān)系,確定出所述反饋增益矩陣,并基于所述反饋增益矩陣,得到所述車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定結(jié)果。通過上述方式,可以根據(jù)第一特征方程和第二特征方程之間的關(guān)系,直接確定出反饋增益矩陣中的各元素分別與初始系統(tǒng)矩陣中的各元素、控制矩陣中的各元素和預(yù)先配置的閉環(huán)極點(diǎn)之間的目標(biāo)關(guān)系,進(jìn)而可以根據(jù)該目標(biāo)關(guān)系,快速地確定出反饋增益矩陣,從而快速地實(shí)現(xiàn)車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定,從而提高了車輛控制模型的參數(shù)標(biāo)定效率。