[發(fā)明專利]一種基于二次函數(shù)的智能小車速度控制方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710912340.5
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107463098B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣淑霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學(xué)
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05D13/62
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 馬驍;于潔

本發(fā)明公開了一種基于二次函數(shù)的智能小車速度控制方法，包括：構(gòu)建智能小車的速度與舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量之間的二次函數(shù)；根據(jù)獲取的舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量左極限值、舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量右極限值、最大行駛速度以及安全行駛速度獲取所述二次函數(shù)的二次項(xiàng)系數(shù)、一次項(xiàng)系數(shù)以及常量，得到所述二次函數(shù)的初始表達(dá)式；根據(jù)所述智能小車的行駛狀態(tài)調(diào)試所述二次項(xiàng)系數(shù)、所述一次項(xiàng)系數(shù)以及所述常量，獲取所述智能小車的速度與舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量之間的所述二次函數(shù)的最終表達(dá)式。本發(fā)明提出一種通過二次函數(shù)表示智能小車實(shí)時(shí)速度隨其舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量變化關(guān)系的速度控制方法；并且在調(diào)試時(shí)只需調(diào)整一個(gè)參數(shù)，大大縮短參數(shù)整定的時(shí)間，提高整定參數(shù)的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于二次函數(shù)的智能小車速度控制方法和裝置。

背景技術(shù)

智能小車在比賽中要通過直道、彎道、大S彎道、小S彎道、十字、直角以及環(huán)島等各種復(fù)雜的道路元素。為了能夠保證智能小車在整個(gè)賽道行駛平穩(wěn)，需要在不同賽道元素設(shè)置賽道的上限安全速度。對智能小車速度控制的目的在于讓智能小車在不同的賽道元素表現(xiàn)出不同特色，即在不同的賽道元素都能給出合適的速度，包括：智能小車在進(jìn)入直道時(shí)盡可能表現(xiàn)最強(qiáng)的加速度特性；在彎道行駛時(shí)能夠以最大的安全速度準(zhǔn)確地、順暢地跟蹤路徑，以便于小車能夠以最快的速度通過賽道，同時(shí)又不會沖出賽道或者壓賽道的線。在速度控制的過程中，速度與舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量的關(guān)系是很重要的，在舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量一定的情況下，速度過快可能導(dǎo)致智能小車沖出跑道，速度過慢則不能成功轉(zhuǎn)過彎道。現(xiàn)有技術(shù)中并沒有一個(gè)好的方法能夠在智能小車的速度與舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量直接關(guān)聯(lián)起來。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于二次函數(shù)的智能小車速度控制方法和裝置，將智能小車的實(shí)時(shí)速度與舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量直接關(guān)聯(lián)起來。

基于上述目的本發(fā)明提供的一種基于二次函數(shù)的智能小車速度控制方法，包括：

構(gòu)建智能小車的速度與舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量之間的二次函數(shù)；

獲取智能小車的舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量左極限值、舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量右極限值、最大行駛速度以及安全行駛速度；

根據(jù)所述舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量左極限值、所述舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量右極限值、所述最大行駛速度以及所述安全行駛速度獲取所述二次函數(shù)的二次項(xiàng)系數(shù)、一次項(xiàng)系數(shù)以及常量，得到所述二次函數(shù)的初始表達(dá)式；

使所述智能小車根據(jù)所述初始表達(dá)式行駛，并根據(jù)行駛狀態(tài)調(diào)試所述二次項(xiàng)系數(shù)、所述一次項(xiàng)系數(shù)以及所述常量，獲取所述二次函數(shù)的最終表達(dá)式。

進(jìn)一步，所述獲取智能小車的舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量左極限值、舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量右極限值、最大行駛速度以及安全行駛速度，包括：

獲取所述智能小車的舵機(jī)設(shè)置為左極限轉(zhuǎn)角時(shí)采樣周期內(nèi)的脈沖量，作為所述舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量左極限值LEFT_max；

獲取所述智能小車的舵機(jī)設(shè)置為右極限轉(zhuǎn)角時(shí)采樣周期內(nèi)的脈沖量，作為所述舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量右極限值RIGHT_max；

獲取所述智能小車在直道平穩(wěn)行駛所能達(dá)到的最大速度，作為所述最大行駛速度Speed_fast；

獲取所述智能小車的舵機(jī)設(shè)置為左極限轉(zhuǎn)角或右極限轉(zhuǎn)角時(shí)，所述智能小車沿最小圓環(huán)軌道的中心線內(nèi)切行駛的速度，作為所述安全行駛速度Speed_safe；

其中，所述舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量左極限值LEFT_max與所述舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量右極限值RIGHT_max大小相等、方向相反，即：LEFT_max＝-RIGHT_max。

進(jìn)一步，所述根據(jù)所述舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量左極限值、所述舵機(jī)轉(zhuǎn)向脈沖量右極限值、所述最大行駛速度以及所述安全行駛速度獲取所述二次函數(shù)的二次項(xiàng)系數(shù)、一次項(xiàng)系數(shù)以及常量，得到所述二次函數(shù)的初始表達(dá)式，包括：