[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于電動(dòng)方向盤(pán)的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)駕駛控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810295711.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108693769A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉飛;沈雪峰;李早玲;車(chē)相慧;徐恩強(qiáng);王誠(chéng)剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華測(cè)導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B11/42
• 分類(lèi)號(hào): G05B11/42
• 代理公司: 上海宣宜專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

本發(fā)明提供了一種基于電動(dòng)方向盤(pán)的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)駕駛控制方法，包括以下步驟：步驟(1)：通過(guò)導(dǎo)航控制器輸出轉(zhuǎn)向角指令；步驟(2)：第一轉(zhuǎn)向控制器通過(guò)前輪轉(zhuǎn)角反饋，進(jìn)行PD控制，并輸出控制指令到第二轉(zhuǎn)向控制器；步驟(3)：第二轉(zhuǎn)向控制器通過(guò)方向盤(pán)轉(zhuǎn)速反饋，進(jìn)行PD控制，輸出控制指令到電動(dòng)方向盤(pán)，本發(fā)明內(nèi)環(huán)采用基于方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度反饋的PD控制，外環(huán)采用基于車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋的PD控制，在提高轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)響應(yīng)速度的同時(shí)，也具有較高的精度和魯棒性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)駕駛控制算法領(lǐng)域，具體涉及到一種基于電動(dòng)方向盤(pán)的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)駕駛控制方法。

背景技術(shù)

農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航產(chǎn)品已經(jīng)成為國(guó)外農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最為迅速的部分，但國(guó)內(nèi)對(duì)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的研究起步較晚，相關(guān)的方法研究還在不斷改進(jìn)優(yōu)化中。

目前的農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛控制方法主要有：(1)PID算法，針對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中液壓閥的非線性特性，可帶有死區(qū)、飽和等非線性補(bǔ)償；(2)自適應(yīng)PID算法，根據(jù)行駛速度、轉(zhuǎn)向角偏差等在線調(diào)節(jié)PID參數(shù)，使用多組參數(shù)實(shí)現(xiàn)較多工況下的高精度控制；模糊控制算法，以轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向角速度、轉(zhuǎn)向角偏差、航向角偏差等的組合作為模糊控制器的輸入量，對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型的非線性、時(shí)變等特性具有較好的適應(yīng)性。

對(duì)于PID算法和自適應(yīng)PID算法，當(dāng)農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)隨著輪胎-地面狀況等發(fā)生較大改變時(shí)，控制精度會(huì)隨著下降；模糊控制方法的魯棒性較強(qiáng)，但難以同時(shí)達(dá)到較高的響應(yīng)速度和控制精度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于電動(dòng)方向盤(pán)的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)駕駛控制方法，內(nèi)環(huán)采用基于方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度反饋的PD控制，外環(huán)采用基于車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋的PD控制，在提高轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)響應(yīng)速度的同時(shí)，也具有較高的精度和魯棒性。

本發(fā)明提供了一種基于電動(dòng)方向盤(pán)的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)駕駛控制方法，包括以下步驟：

步驟(1)：通過(guò)導(dǎo)航控制器輸出轉(zhuǎn)向角指令；

步驟(2)：第一轉(zhuǎn)向控制器通過(guò)前輪轉(zhuǎn)角反饋，進(jìn)行PD控制，并輸出控制指令到第二轉(zhuǎn)向控制器；

步驟(3)：第二轉(zhuǎn)向控制器通過(guò)方向盤(pán)轉(zhuǎn)速反饋，進(jìn)行PD控制，輸出控制指令到電動(dòng)方向盤(pán)。

上述的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)駕駛控制方法，其中，所述步驟(1)中：

所述轉(zhuǎn)向角指令為前輪期望轉(zhuǎn)速。

上述的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)駕駛控制方法，其中，所述步驟(3)中：所述電動(dòng)方向盤(pán)驅(qū)動(dòng)農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，從而帶動(dòng)農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向。

本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明內(nèi)環(huán)采用基于方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度反饋的PD控制，外環(huán)采用基于車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋的PD控制，在提高轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)響應(yīng)速度的同時(shí)，也具有較高的精度和魯棒性。

(2)本發(fā)明多引入了一個(gè)控制器，可以對(duì)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，在轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)精度較高的同時(shí)，能夠具有較快的響應(yīng)速度，使得轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的整體性能更佳。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、外形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1為本發(fā)明提供的農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線；

圖2為本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)向角速度單位階躍響應(yīng)曲線。

圖3為本發(fā)明提供的控制流程示意圖。

具體實(shí)施方式