[發(fā)明專利]一種無人拖拉機控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011241546.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112298177A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 陸鳳祥;任海勇;盧曉政
• 申請（專利權）人: 江蘇悅達集團有限公司
• 主分類號: B60W30/10
• 分類號: B60W30/10;B60W30/18;B60W40/072;B60W40/105;B62D5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種無人拖拉機控制方法，包括以下步驟：S1、環(huán)境感知模塊獲取車輛位置信息和環(huán)境信息；S2、決策控制模塊根據(jù)環(huán)境信息和車輛位置信息規(guī)劃行進路徑和目標行進速度；S3、決策控制模塊根據(jù)目標行進速度進行速度控制，同時決策控制模塊根據(jù)行進路徑和車輛位置信息進行轉向控制。這種無人拖拉機控制方法先根據(jù)車輛位置信息和環(huán)境信息規(guī)劃行進路線，再基于行進路線和目標行進速度對車輛進行轉向控制和速度控制，使無人拖拉機在復雜環(huán)境下能夠以更加安全的行駛速度和更加精準的行駛路線工作，提高了無人拖拉機在復雜環(huán)境下的自主作業(yè)能力。

技術領域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械技術領域，尤其涉及一種無人拖拉機控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術

拖拉機是一種用于牽引和驅(qū)動作業(yè)機械完成各項移動式作業(yè)的自走式動力機。傳統(tǒng)的拖拉機一般需要工人手動控制速度和移動的方向，這就需要增加額外的人力成本，而且拖拉機的工作環(huán)境一般比較惡劣，工人很容易出現(xiàn)拖拉機控制不當?shù)那闆r，這會導致拖拉機的行駛方向和行駛速度出現(xiàn)偏差，影響拖拉機工作的效率和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了解決人工控制拖拉機成本高和效率低的問題，本發(fā)明提供了一種無人拖拉機控制系統(tǒng)及其控制方法來解決上述問題。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種無人拖拉機控制方法，包括以下步驟：

S1、環(huán)境感知模塊獲取車輛位置信息和環(huán)境信息；

S2、決策控制模塊根據(jù)環(huán)境信息和車輛位置信息規(guī)劃行進路徑，決策控制模塊根據(jù)行進路徑的曲率信息和預設的最高行進速度規(guī)劃目標行進速度；

S3、底層控制模塊根據(jù)目標行進速度進行速度控制，同時底層控制模塊根據(jù)行進路徑和車輛位置信息按照以下步驟進行轉向控制：

S301、路徑跟蹤單元根據(jù)車輛位置信息和行進路徑計算前輪目標轉角；

S302、轉角傳感器獲取車輛的前輪實際轉角；

S303、轉向控制器根據(jù)前輪目標轉角和前輪實際轉角計算偏差輸出轉矩值，轉向控制器根據(jù)偏差輸出轉矩值控制轉向電機工作；

S304、轉向電機驅(qū)動轉向器工作，轉向器控制車輛的前橋轉動，進入步驟S301。

作為優(yōu)選，在步驟S3中，速度控制具體包括以下步驟：

S311、速度規(guī)劃單元將目標行進速度發(fā)送至縱向控制器；

S312、速度傳感器獲取車輛的實際行進速度，速度傳感器將實際行進速度發(fā)送至縱向控制器；

S313、縱向控制器根據(jù)目標行進速度和實際行進速度計算速度差值，縱向控制器判斷速度差值是否為0，若速度差值為0則進入步驟S312，否則縱向控制器判斷速度差值是否為正數(shù)；

若速度差值不為正數(shù)則進入步驟S314；否則進入步驟S315；

S314、縱向控制器控制行走驅(qū)動控制器工作，行走驅(qū)動控制器控制行走單元工作，行走單元提高車輛的實際行進速度，進入步驟S312；

S315、縱向控制器控制制動執(zhí)行控制器工作，制動執(zhí)行控制器控制制動單元工作，制動單元降低車輛的實際行進速度，進入步驟S312。

本發(fā)明還提供了一種無人拖拉機控制系統(tǒng)，包括：

環(huán)境感知模塊，所述環(huán)境感知模塊被配置為獲取車輛位置信息和環(huán)境信息；

決策控制模塊，所述決策控制模塊與環(huán)境感知模塊連接，所述決策控制模塊被配置為根據(jù)車輛位置信息和環(huán)境信息規(guī)劃行進路徑，所述決策控制模塊還被配置為根據(jù)行進路徑規(guī)劃目標行進速度；