[發(fā)明專利]智能小車轉向控制方法和控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710911210.X
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107656526B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 蔣淑霞
• 申請（專利權）人: 中南林業(yè)科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 馬驍;于潔

1.一種智能小車轉向控制方法，包括：

智能小車在賽道上行進時，通過傳感器實時測量本小車距離賽道的中心線位置偏差local_error；

計算local_error³，并根據(jù)local_error的一次項系數(shù)a，以及l(fā)ocal_error的三次項系數(shù)b，如下公式一確定所述智能小車的舵機轉向輸出PWM：

PWM＝MIDSTRING+a×local_error+b×local_error³?????(公式一)

其中，MIDSTRING為所述舵機的轉向中值；

根據(jù)計算出的PWM控制智能小車的舵機進行轉向操作。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次項系數(shù)a以及三次項系數(shù)b是預先在所述智能小車的調試過程中確定的。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能小車的調試過程具體包括：

對一次項系數(shù)a進行預估；

在a的預估值的基礎上，根據(jù)所述智能小車在彎形跑道的試跑情況調整a值；

對三次項系數(shù)b進行預估；

在b的預估值的基礎上，根據(jù)所述智能小車在圓形、大S形跑道的試跑情況調整b值。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對一次項系數(shù)a進行預估，具體包括：

根據(jù)如下公式二對一次項系數(shù)a進行預估：

（公式二）

公式二中，為系數(shù)a的預估值，PWM_add表示舵機向左向右轉向的最大變化脈寬能力，max_local_error表示所述智能小車在圓形跑道上基本沿賽道中心跑時，所述傳感器所測量到的最大中線位置偏差值。

5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對三次項系數(shù)b進行預估，具體包括：

根據(jù)如下公式三對三次項系數(shù)b進行預估：

（公式三）

公式三中，為系數(shù)b的預估值，PWM_add表示舵機向左向右轉向的最大變化脈寬能力，max_local_error表示所述智能小車在圓形跑道上基本沿賽道中心跑時，所述傳感器所測量到的最大中線位置偏差值。

6.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述智能小車在彎形跑道的試跑情況調整a值，具體包括：

所述智能小車在彎形跑道試跑時，如果智能小車在入彎的時候外切或向外跑出賽道，則增加a的值；

反之，如果智能小車在入彎的時向內跑入賽道，則減小a的值，直到小車跑在內切賽道的位置。

7.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述智能小車在圓形、大S形跑道的試跑情況調整b值，具體包括：

所述智能小車在圓形跑道試跑時，如果試跑路線像蛇行，則減小b值，直到所述智能小車跑在內切賽道的位置；

所述智能小車在大S形跑道試跑時，如果在兩個半圓跑道的過渡段沖出跑道，則增大b值，直到所述智能小車在所述過渡段完成平滑過渡。

8.一種智能小車轉向控制裝置，其特征在于，包括：

位置偏差測量模塊，用于通過傳感器實時測量智能小車距離賽道的中心線位置偏差local_error；

舵機轉向輸出確定模塊，用于計算local_error³，并根據(jù)local_error的一次項系數(shù)a，以及l(fā)ocal_error的三次項系數(shù)b，如下公式一確定所述智能小車的舵機轉向輸出PWM；

舵機控制模塊，用于根據(jù)計算出的PWM控制智能小車的舵機進行轉向操作；

PWM＝MIDSTRING+a×local_error+b×local_error³????(公式一)

其中，MIDSTRING為所述舵機的轉向中值。

9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括：

調試模塊，用于在所述智能小車的調試過程中確定所述一次項系數(shù)a以及三次項系數(shù)b。

10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述調試模塊，具體包括：

系數(shù)預估單元，用于對一次項系數(shù)a以及三次項系數(shù)b進行預估；

一次項系數(shù)調整單元，用于在a的預估值的基礎上，根據(jù)所述智能小車在彎形跑道的試跑情況調整a值；

三次項系數(shù)調整單元，用于在b的預估值的基礎上，根據(jù)所述智能小車在圓形、大S形跑道的試跑情況調整b值。