[發(fā)明專利]一種軌跡跟隨方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810539296.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN110550102B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮江華;周勝;張陳林;胡云卿;周承明;胡亞丹;付建朝;鐘漢文;肖罡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司
• 主分類號(hào): B62D7/14
• 分類號(hào): B62D7/14;B62D7/15;B62D12/00
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 李哲偉;朱繪

1.一種軌跡跟隨方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一、當(dāng)車輛曲線行駛時(shí)，獲取主動(dòng)轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)角；

步驟二、根據(jù)所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)角，利用預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)向軸關(guān)系模型確定所述車輛中各個(gè)轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角，對(duì)所得到的所述車輛中相應(yīng)轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角進(jìn)行延時(shí)處理，從而得到相應(yīng)轉(zhuǎn)向軸在各個(gè)時(shí)刻的期望轉(zhuǎn)角，使得各個(gè)車軸的運(yùn)行軌跡重合，所述車輛的第一轉(zhuǎn)向軸為主動(dòng)轉(zhuǎn)向軸，所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)向軸關(guān)系模型為：

δ₂＝-δ₁

其中，δ₁表示第一轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角，δ₂表示第二轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角，δ₃表示第三轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角，δ₄表示第四轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角，δ_v2g1表示第二節(jié)車廂與鉸接角之間的角度，L₂表示第三轉(zhuǎn)向軸與第四轉(zhuǎn)向軸的間距，L_2g表示第三轉(zhuǎn)向軸與鉸接點(diǎn)的間距，R₄表示第四轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向半徑，第四轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向半徑與第二轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向半徑相同；

步驟三、根據(jù)所述各個(gè)轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角分別確定各個(gè)轉(zhuǎn)向軸兩側(cè)車輪的期望轉(zhuǎn)角，從而對(duì)同一轉(zhuǎn)向軸上的不同車輪實(shí)現(xiàn)不同期望轉(zhuǎn)角的控制。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟三中，對(duì)于一車廂中的轉(zhuǎn)向軸，確定轉(zhuǎn)向軸兩側(cè)車輪的期望轉(zhuǎn)角的步驟包括：

根據(jù)車廂中軸線轉(zhuǎn)向半徑和轉(zhuǎn)向軸長度，結(jié)合所述車廂中各個(gè)轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角確定所述車廂中各個(gè)轉(zhuǎn)向軸兩側(cè)車輪的期望轉(zhuǎn)角。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟三中，

根據(jù)所述車廂中轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角，結(jié)合同一車廂中轉(zhuǎn)向軸的間距確定所述車廂中軸線轉(zhuǎn)向半徑。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步驟三中，根據(jù)如下表達(dá)式確定所述車廂中軸線轉(zhuǎn)向半徑：

其中，Rv表示車廂中軸線轉(zhuǎn)向半徑，δ_i和δ_j分別表示車廂中第i個(gè)轉(zhuǎn)向軸和第j個(gè)轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角，L_ij表示車廂中第i個(gè)轉(zhuǎn)向軸與第j個(gè)轉(zhuǎn)向軸的間距。

5.如權(quán)利要求2～4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)如下表達(dá)式確定所述車廂中各個(gè)轉(zhuǎn)向軸兩側(cè)車輪的期望轉(zhuǎn)角：

其中，δ_i1和δ_i2分別表示第i轉(zhuǎn)向軸兩側(cè)的兩個(gè)車輪的期望轉(zhuǎn)角，Rv表示車廂中軸線轉(zhuǎn)向半徑，δ_i表示第i轉(zhuǎn)向軸的期望轉(zhuǎn)角，W表示轉(zhuǎn)向軸長度。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟二中，根據(jù)如下表達(dá)式確定第二轉(zhuǎn)向軸在各個(gè)時(shí)刻的期望轉(zhuǎn)角：

其中，δ₂(t)表示第二轉(zhuǎn)向軸在t時(shí)刻的期望轉(zhuǎn)角，v₁表示第一轉(zhuǎn)向軸所在車廂的速度，f₀(v₁)表示與速度v₁相關(guān)的延時(shí)參數(shù)，δ₁(t)表示第一轉(zhuǎn)向軸在t時(shí)刻的轉(zhuǎn)角，f_i(v₁)表示與速度v₁相關(guān)的i階延時(shí)函數(shù)，△t表示采樣步長，n表示參照數(shù)。

7.如權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，在所述步驟二中，根據(jù)如下表達(dá)式確定第四轉(zhuǎn)向軸在各個(gè)時(shí)刻的期望轉(zhuǎn)角：

其中，δ₄(t)表示第四轉(zhuǎn)向軸在t時(shí)刻的期望轉(zhuǎn)角，v₂表示第四轉(zhuǎn)向軸所在車廂的速度，f₀(v₂)表示與速度v₂相關(guān)的延時(shí)參數(shù)，f_i(v₂)表示與速度v₂相關(guān)的i階延時(shí)函數(shù)，δ_v2g1(t)表示t時(shí)刻第二節(jié)車廂與鉸接角之間的角度，L₂表示第三轉(zhuǎn)向軸與第四轉(zhuǎn)向軸的間距，R₄表示第四轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向半徑，L_2g表示第三轉(zhuǎn)向軸與鉸接點(diǎn)的間距，△t表示采樣步長，n表示參照數(shù)。