一种基于跟踪微分器的智能车辆加速度闭环控制方法

易慧斌，朱 田，王文明，彭之川，张 勇

（长沙中车智驭新能源科技有限公司，湖南 长沙 410036）

0 引言

为了满足智能汽车进行L3及以上级别智能驾驶的需求，需要对车辆的纵向行驶进行自动控制。常用的纵向控制方法是对车辆的车速进行控制，即速度闭环控制。给定目标速度，速度闭环控制器根据控制器本身的参数设定，按照固有特性进行加速或者减速控制，这种纵向控制的方法并不能满足智能驾驶在某些特殊场景的需求。智能驾驶经常性的需求是给定一段距离，希望在该段距离内车辆能加速或者减速到给定的目标速度。因此，对于智能驾驶系统而言，需要能够对加减速的快慢进行控制，即加速度闭环控制。

智能车辆通常没有安装加速度传感器，若要进行加速度的闭环控制，则需通过车辆的一些状态变量进行加速度的辨识。文献[1]采用卡尔曼滤波的方法进行加速度的辨识，滤波效果很好，但是实时效果不理想。文献[2]提出用线性回归平滑牛顿法来估计加速度，但是这种方法不能改善由于滤波引起的相位滞后。为此，本文提出一种采用跟踪微分器进行加速度辨识的新方法，并将其用于车辆加速度闭环的纵向控制当中。实车试验结果表明，该方法的加速度辨识准确度以及实时性都达到了闭环控制的要求。

1 车辆纵向控制系统

图1示出智能车辆纵向控制系统的关联关系，其主要涉及电机驱动系统、电子制动控制系统（EBS）、对执行机构进行协调控制的智能整车控制器（IVCU）以及外部决策控制器。……