[發(fā)明專利]一種針對鋼輪壓路機(jī)液壓橫向控制器的橫向控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110860068.7
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113525366A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 厲亞楠;吳鑫;肖玉軍;李華;周鵬;厲洋;董元;李輝
• 申請（專利權(quán)）人: 日照公路建設(shè)有限公司;武漢光昱明晟智能科技有限公司
• 主分類號: B60W30/10
• 分類號: B60W30/10;B60W30/18;B60W50/00;E01C19/26
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 朱才永

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種針對鋼輪壓路機(jī)液壓橫向控制器的橫向控制方法，包括以下步驟：步驟一：通過純追蹤算法控制壓路機(jī)按照規(guī)劃路徑和目標(biāo)角速度行駛；步驟二：行駛過程中結(jié)合壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向間隙對轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行補(bǔ)償；步驟三：通過PID補(bǔ)償算法進(jìn)行橫向偏差補(bǔ)償；步驟四：再通過PID補(bǔ)償算法對當(dāng)前角速度進(jìn)行補(bǔ)償；步驟五：再通過PID補(bǔ)償算法進(jìn)行航向偏差補(bǔ)償；步驟六：然后結(jié)合增量式PID控制邏輯，將車輛的目標(biāo)前輪偏角轉(zhuǎn)換為目標(biāo)方向盤轉(zhuǎn)角輸出控制。在現(xiàn)有純追蹤算法和基礎(chǔ)上添加航行輔助對比目標(biāo)航向與當(dāng)前航向的差值，并通過多種補(bǔ)償算法進(jìn)行偏差補(bǔ)償以提高彎道處橫向控制精度確保整個(gè)施工過程中模向誤差大大降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種針對鋼輪壓路機(jī)液壓橫向控制器的橫向控制方法。

背景技術(shù)

目前市場上現(xiàn)有的橫縱向底層控制器幾乎采用電控制器幾乎沒有采用液壓控制器方案，因?yàn)殡娍叵到y(tǒng)具有精度高時(shí)效性高的特點(diǎn)，液壓控制器為傳統(tǒng)人工駕駛控制器具有精度底時(shí)效性底的特點(diǎn)。針對底層液壓控制器的問題，目前市場僅有的幾家廠商采用的采用的方法是后裝電控制器的方法來進(jìn)行控制，對成本以及算法的要求會更高，因?yàn)樵诘妆P控制電控制器的底層是液壓執(zhí)行器會存在控制精度不高的問題.因此設(shè)計(jì)一個(gè)好的控制算法顯得非常重要。

目前市場上現(xiàn)有的控制算法主要用PID算法和MPC算法。MPC算法具有算法運(yùn)算量大復(fù)雜度高的特點(diǎn)對硬件算力要求比較高,在硬件上無法満足量產(chǎn)的要求；PID算法運(yùn)算量小對硬件要求低缺點(diǎn)是調(diào)試難度大可能不同的施工流需要不同的調(diào)試參數(shù),參數(shù)適用性比較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種針對鋼輪壓路機(jī)液壓橫向控制器的橫向控制方法，在現(xiàn)有純追蹤算法和基礎(chǔ)上添加航行輔助對比目標(biāo)航向與當(dāng)前航向的差值，并通過多種補(bǔ)償算法進(jìn)行偏差補(bǔ)償以提高彎道處橫向控制精度確保整個(gè)施工過程中模向誤差大大降低。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種針對鋼輪壓路機(jī)液壓橫向控制器的橫向控制方法方法，包括以下步驟：

步驟一：通過純追蹤算法控制壓路機(jī)按照規(guī)劃路徑和目標(biāo)角速度行駛；

步驟二：行駛過程中結(jié)合壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向間隙對轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行補(bǔ)償；

步驟三：通過PID補(bǔ)償算法進(jìn)行橫向偏差補(bǔ)償；

步驟四：再通過PID補(bǔ)償算法對當(dāng)前角速度進(jìn)行補(bǔ)償；

步驟五：再通過PID補(bǔ)償算法進(jìn)行航向偏差補(bǔ)償；

步驟六：然后結(jié)合增量式PID控制邏輯，將車輛的目標(biāo)前輪偏角轉(zhuǎn)換為目標(biāo)方向盤轉(zhuǎn)角輸出控制。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以作出如下改進(jìn)。

可選的，所述步驟一的具體步驟如下：獲取規(guī)劃路徑，并根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行車速和規(guī)劃路徑的曲率選取規(guī)劃路徑中的預(yù)瞄點(diǎn)，并獲取規(guī)劃路徑中預(yù)瞄點(diǎn)的屬性，根據(jù)壓路機(jī)所在位置點(diǎn)和預(yù)瞄點(diǎn)計(jì)算出實(shí)時(shí)行駛半徑。

可選的，所述步驟二的具體步驟如下：通過在車輛前方和車輛后方分別設(shè)置傳感器采集車輛轉(zhuǎn)向信息，并獲取轉(zhuǎn)向系統(tǒng)間隙，根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)間隙進(jìn)行轉(zhuǎn)向不足補(bǔ)償，當(dāng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在小角度的轉(zhuǎn)向不足時(shí)，生成轉(zhuǎn)向不足情況下的路徑曲線，并通過控制器將轉(zhuǎn)向差值在控制轉(zhuǎn)向過程中補(bǔ)償?shù)娇刂茀?shù)中進(jìn)行調(diào)節(jié)以彌補(bǔ)轉(zhuǎn)向不足的問題。

可選的，所述步驟三的具體步驟如下：選取規(guī)劃路徑上的多個(gè)路徑點(diǎn)，計(jì)算得到被選取的路徑點(diǎn)對應(yīng)的平均橫向偏差，通過當(dāng)前速度與航向計(jì)算出到達(dá)路徑點(diǎn)時(shí)的橫向偏差，再計(jì)算出平均橫向偏差，然后通過PID補(bǔ)償算法對當(dāng)前橫向偏差進(jìn)行補(bǔ)償修正，使得平均橫向偏差盡可能小同時(shí)當(dāng)前位置橫向偏差最小和方向盤盡可能少量擺動(dòng)。

可選的，所述步驟四中，根據(jù)當(dāng)前角速度與目標(biāo)角速度進(jìn)行PID補(bǔ)償控制。