数控四驱电动控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种数控四驱电动控制系统，包括：转向角度编码器、速度给定编码器、五个伺服驱动器、五个交流伺服电机、工控机，转向角度编码器用于采集车辆转向角度和转向速度；速度给定编码器用于采集车辆的目标行驶速度；工控机用于根据接收转向角度和转向速度信号和目标行驶速度信号确定输出五路脉冲信号发送至对应的五个伺服驱动器；五个伺服驱动器分别控制五个交流伺服电机的运转；五个交流伺服电机有四个给车辆的四个轮毂提供动力和一个给转向助力提供动力；车辆行驶中四个轮毂始终有动力输出，直线行驶时四轮毂同步运转，转向行驶时根据转向轨迹四轮毂进行速度插补。本发明专利技术保证车辆行驶顺畅，提高了车辆行驶的安全性。

Numerical control four-wheel drive electric control system and method

The invention provides a numerical control 4WD Electric control system, including: angle encoder, speed encoder, five servo drives, five AC servo motor, IPC steering, steering angle encoder for vehicle steering angle and steering speed; speed encoder for collecting vehicle target speed; according to the received IPC for steering the steering angle and speed signal and the target speed signal to determine the five servo driver output five pulse signal sent to the corresponding; five servo drive control five AC servo motor; five AC servo motor with four to four vehicles and a hub to provide power to the power steering power; four wheel driving vehicle has a power output, a straight line driving four wheel steering synchronous movement. Speed interpolation is performed according to the steering trajectory of the four wheel hub. The invention ensures the smooth running of the vehicle and improves the safety of the running of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】
数控四驱电动控制系统及方法
本专利技术涉及四驱车控制
，尤其涉及一种数控四驱电动控制系统及方法。
技术介绍
电动车不仅符合国家规定的节能环保的发展趋势，而且大大方便了短途交通，最主要是通过对能源和环境的节省和保护，在国民经济中起着重要的作用。电动车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流、电压的大小改变速度的车辆。然而，目前四驱车辆在高速行驶时不能将差速锁锁止，在转弯时不能实现四轮插补运行。
技术实现思路
本专利技术提供一种数控四驱电动控制系统及方法，以克服上述技术问题。本专利技术一种数控四驱电动控制系统，包括：转向角度编码器、速度给定编码器、五个伺服驱动器、五个交流伺服电机、工控机，所述五个交流伺服电机包括四个给轮毂提供动力的交流伺服电机和一个给转向助力提供动力的交流伺服电机，所述五个伺服驱动器包括四个控制所述四个给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器和一个控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器；所述转向角度编码器用于采集车辆转向角度和转向速度，并将所述转向角度和转向速度信号发送至所述工控机；所述速度给定编码器用于采集车辆的目标行驶速度，并将所述车辆目标行驶速度信号发送至所述工控机；所述工控机用于根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定输出五路脉冲信号发送至所述五个伺服驱动器，四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器分别接收由所述工控机输出的四路脉冲信号，并根据所述四路脉冲信号控制所述给四个轮毂提供动力的交流伺服电机为四个轮毂提供对应转向轨迹各自不同的转速；一个控制给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器接收由所述工控机输出的一路脉冲信号，并根据所述一路脉冲信号控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的运行。进一步地，所述工控机具体用于：当车辆执行右转弯时，根据公式p1＝nxy(1)计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；或者，当车辆执行左转弯时，根据公式p2＝nxy(6)计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；其中，L为车辆的轴距，d1为车辆的轮距，α为转向角度编码器采集的转向角度，p1为控制左前轮转速的脉冲信号，p2为控制右前轮转速的脉冲信号，p3为控制左后轮转速的脉冲信号，p4为控制右后轮转速的脉冲信号，p5为控制转向轮的转向速度和角度的脉冲信号，工控机采集到转向编码器的输入信号，经运算后输出，n为速度给定编码器输出的数字信号，x为速度信号转换后的脉冲信号，y为脉冲频率调整系数，0<y≤1。本专利技术还提供一种数控四驱电动控制方法，包括：转向角度编码器采集车辆转向角度和转向速度，速度给定编码器采集车辆目标行驶速度，并将所述转向角度和转向速信号和所述目标行驶速度信号发送至工控机；所述工控机根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定五路脉冲信号给所述五个伺服驱动器，由五个伺服驱动器控制所述五个交流伺服电机的运转；四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器分别接收由所述工控机输出的四路脉冲信号，并根据所述四路脉冲信号控制所述给四个轮毂提供动力的交流伺服电机为四个轮毂提供对应转向轨迹各自不同的转速；一个控制给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器接收由所述工控机输出的一路脉冲信号，并根据所述一路脉冲信号控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的运行。进一步地，所述工控机根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定五路脉冲信号给所述五个伺服驱动器，由五个伺服驱动器控制所述五个交流伺服电机的运转，包括：当车辆执行右转弯时，根据公式p1＝nxy(1)计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；或者，当车辆执行左转弯时，根据公式p2＝nxy(6)计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；其中，L为车辆的轴距，d1为车辆的轮距，α为转向角度编码器采集的转向角度，p1为控制左前轮转速的脉冲信号，p2为控制右前轮转速的脉冲信号，p3为控制左后轮转速的脉冲信号，p4为控制右后轮转速的脉冲信号，p5为控制转向轮的转向速度和角度的脉冲信号，工控机采集到转向编码器的输入信号，经运算后输出，n为速度给定编码器输出的数字信号，x为速度信号转换后的脉冲信号，y为脉冲频率调整系数，0<y≤1。本专利技术数控四驱电动控制系统中四个交流伺服电机为四个轮毂提供动力，一个交流伺服电机给转向助力装置提供动力，保证车辆在行驶中四个轮毂始终有动力输出。实现了车辆在直线行驶时四个轮毂的速度保持同步。在转弯时可根据转弯的角度通过插补运算分配给4个轮毂不同的转速，使四个轮毂的速度根据四个轮的转向轨迹进行插补，保证车辆行驶顺畅，提高了车辆行驶的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术数控四驱电动控制系统结构示意图；图2对本专利技术数控四驱电动控制系统连接线路示意图；图3为本专利技术工控机输出脉冲信号示意图；图4为本专利技术数控四驱电动车的行驶轨迹示意图；图5为本专利技术数控四驱电动控制方法流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术数控四驱电动控制系统结构示意图，如图1所示，本实施例的系统可以包括：转向角度编码器101、速度给定编码器102、工控机103、五个交流伺服电机和对应控制所述五个交流伺服电机的五个伺服驱动器，所述五个交流伺服电机包括给左前轮毂动力的交流伺服电机104、给右前轮毂动力的交流伺服电机105、给左后轮毂动力的交流伺服电机106、给右后轮毂动力的交流伺服电机107和给转向助力的交流伺服电机108，所述五个伺服驱动器包括左前轮伺服驱动器109、右前轮伺服驱动器110、左后轮伺服驱动器111、右后轮伺服驱动器112和转向伺服驱动器113；如图2所示，所述转向角度编码器用于采集车辆转向角度和转向速度，并将所述转向角度和转向速度信号发送至所述工控机；所述速度给定编码器用于采集车辆目标行驶速度，并将所述目标行驶速度信号发送至所述工控机；所述工控机用于根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定输出五路脉冲信号发送至所述五个伺服驱动器，四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器分别接收由所述工控机输出的四路脉冲信号，并根据所述四路脉冲信号控制所述给四个轮毂提供动力的交流伺服电机为四个轮毂提供对应转向轨迹各自不同的转速；一个控制给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器接收由所述工控机输出的一路脉冲信号，并根据所述一路脉冲信号控制所述给转向助力提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控四驱电动控制系统，其特征在于，包括：转向角度编码器、速度给定编码器、五个伺服驱动器、五个交流伺服电机、工控机，所述五个交流伺服电机包括四个给轮毂提供动力的交流伺服电机和一个给转向助力提供动力的交流伺服电机，所述五个伺服驱动器包括四个控制所述四个给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器和一个控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器；所述转向角度编码器用于采集车辆转向角度和转向速度，并将所述转向角度和转向速度信号发送至所述工控机；所述速度给定编码器用于采集车辆的目标行驶速度，并将所述车辆目标行驶速度信号发送至所述工控机；所述工控机用于根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定输出五路脉冲信号发送至所述五个伺服驱动器，所述四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器分别接收由所述工控机输出的四路脉冲信号，并根据所述四路脉冲信号控制所述给四个轮毂提供动力的交流伺服电机为四个轮毂提供对应转向轨迹各自不同的转速；所述一个控制给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器接收由所述工控机输出的一路脉冲信号，并根据所述一路脉冲信号控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的运行。...

【技术特征摘要】
1.一种数控四驱电动控制系统，其特征在于，包括：转向角度编码器、速度给定编码器、五个伺服驱动器、五个交流伺服电机、工控机，所述五个交流伺服电机包括四个给轮毂提供动力的交流伺服电机和一个给转向助力提供动力的交流伺服电机，所述五个伺服驱动器包括四个控制所述四个给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器和一个控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器；所述转向角度编码器用于采集车辆转向角度和转向速度，并将所述转向角度和转向速度信号发送至所述工控机；所述速度给定编码器用于采集车辆的目标行驶速度，并将所述车辆目标行驶速度信号发送至所述工控机；所述工控机用于根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定输出五路脉冲信号发送至所述五个伺服驱动器，所述四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器分别接收由所述工控机输出的四路脉冲信号，并根据所述四路脉冲信号控制所述给四个轮毂提供动力的交流伺服电机为四个轮毂提供对应转向轨迹各自不同的转速；所述一个控制给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器接收由所述工控机输出的一路脉冲信号，并根据所述一路脉冲信号控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的运行。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工控机具体用于：当车辆执行右转弯时，根据公式p1＝nxy(1)计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；或者，当车辆执行左转弯时，根据公式p2＝nxy(6)计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；其中，L为车辆的轴距，d1为车辆的轮距，α为转向角度编码器采集的转向角度，p1为控制左前轮转速的脉冲信号，p2为控制右前轮转速的脉冲信号，p3为控制左后轮转速的脉冲信号，p4为控制右后轮转速的脉冲信号，p5为控制转向轮的转向速度和角度的脉冲信号，工控机采集到转向编码器的输入信号，经...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆军，陆晴，
申请(专利权)人：陆军，
类型：发明
国别省市：辽宁,21