一种控制车辆转动角度的方法技术

本发明专利技术提供一种控制车辆转动角度的方法，通过在车辆底部加装一个角度传感器，并将信号接入MCU模块，MCU模块根据这段时间内角度传感器的数据进行计算，调整处理，直到转动角度符合要求。实时的依据车辆的实际转动角度进行调整处理，直到转动角度符合要求，调节结果可即时的反馈并作用在车辆的驱动电机上，能更快速、更精确地控制汽车转动角度；极大减小了后期控制的复杂度。

A method of controlling vehicle rotation angle

The invention provides a method for controlling the rotation angle of a vehicle. By installing an angle sensor at the bottom of the vehicle and connecting the signal to the MCU module, the MCU module calculates and adjusts the data of the angle sensor during this period of time until the rotation angle meets the requirements. Real-time according to the actual rotation angle of the vehicle to adjust processing, until the rotation angle meets the requirements, the adjustment results can be instantly feedback and used in the driving motor of the vehicle, can more quickly and accurately control the rotation angle of the vehicle, greatly reducing the complexity of the later control.

【技术实现步骤摘要】
一种控制车辆转动角度的方法
本专利技术属于自动泊车及行车
，尤其涉及一种控制车辆转动角度的方法。
技术介绍
目前，汽车自动停车是一个技术难题，一方面现有技术对汽车本身要求很高，一方面技术相对复杂。现有技术中，利用车辆转向控制器控制转向电机驱动电路，从而驱动无人驾驶汽车的转向电机来实现自动泊车/行车，这种方式只是输入一个确定的转向值然后按照这个转向进行调节，无法辨识出转向过程中是否出现错误、产生误差，而且出现错误后也没有办法进行修正，因此使得转向的精准度低下。为解决上述问题，本领域技术人员在车辆转向过程中添加调节条件来减小误差，但是一般都是在惯性控制上利用开环结构进行调节，精准度依然不是很高，而且在角度边缘处会有比较大的误差。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种控制车辆转动角度的方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本专利技术采用如下技术方案：在一些可选的实施例中，提供一种控制车辆转动角度的方法，包括：MCU模块获取车辆所要旋转的预设角度；角度传感器实时监测车辆的转动角度并将检测到的角度数据上传至MCU模块；所述MCU模块对所述角度数据进行处理并得到处理结果，依据所述处理结果输出PWM信号至驱动电机控制所述驱动电机运转使车辆转动至所述预设角度。在一些可选的实施例中，所述MCU模块对所述角度数据进行处理并得到处理结果的过程包括：判断所述角度传感器监测到的转动角度是否位于初调范围内；若所述角度传感器监测到的转动角度位于初调范围内，则利用比例调节进行初步调试并输出处理结果u(x)，其中u(x)＝Kp×e(t)，Kp为比例系数，e(t)为误差；若所述角度传感器监测到的转动角度超出初调范围，则采用比例积分微分式进行调节并输出处理结果u(x)，其中，Kp为比例系数，Ti为积分时间常量，Td为积分时间常量，e(t)为误差；所述MCU模块将u(x)的值转换成PWM信号。在一些可选的实施例中，所述初调范围是指所要判断的转动角度小于所述预设角度的三分之二，且所要判断的转动角度小于10°。在一些可选的实施例中，所述的一种控制车辆转动角度的方法，还包括：所述MCU模块下发控制指令，通知所述角度传感器复位。本专利技术所带来的有益效果：实时的依据车辆的实际转动角度进行调整处理，直到转动角度符合要求，调节结果可即时的反馈并作用在车辆的驱动电机上，能更快速、更精确地控制汽车转动角度；极大减小了后期控制的复杂度。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。附图说明图1是本专利技术一种控制车辆转动角度的方法的流程示意图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。如图1所示，在一些说明性的实施例中，提供一种控制车辆转动角度的方法，通过在车辆底部加装一个角度传感器，并将信号接入MCU模块，MCU模块根据这段时间内角度传感器的数据进行计算，调整处理，直到转动角度符合要求。MCU模块包括单片机/DSP、蓝牙收发模块以及必要的外围电路，通过单片机/DSP进行数据的处理和运算。本专利技术控制车辆转动角度的方法，包括：101：MCU模块获取车辆所要旋转的预设角度,下文中假定车辆要偏转的预设角度为R°。102：角度传感器实时监测车辆的转动角度，车辆开始转动某个角度时，角度传感器开始不断采集角度数据，角度传感器将检测到的角度数据通过蓝牙模块上传至MCU模块，MCU模块接收角度传感器上传的角度数据。采用蓝牙模块实现数据的无线传输，蓝牙模块可以方便地安装在车辆的任何部位。蓝牙模块也可以改为有线通信模块，比如串口通信。MCU模块接收到角度数据后，MCU模块对角度数据进行处理并得到处理结果，依据处理结果输出PWM信号至驱动电机控制驱动电机运转使车辆转动至所述预设角度。即在车辆转动的过程中，角度传感器的数据源源不断送到模块，模块根据当前实际角度和理论转动角度计算偏差，调整处理，直到转动角度符合预设角度。其中，MCU模块对角度数据进行处理并得到处理结果的过程包括：103：判断角度传感器监测到的转动角度是否位于初调范围内。其中，初调范围是指所要判断的转动角度小于预设角度R°的三分之二，且所要判断的转动角度小于10°。而且，初调范围的具体数值可依据根据实际情况进行调整。104：若角度传感器监测到的转动角度位于初调范围内，只使用比例调节，进行系统粗调，即利用比例调节进行初步调试并输出处理结果u(x)，其中，u(x)＝Kp×e(t)；其中，Kp为比例系数，e(t)为误差。105：若角度传感器监测到的转动角度超出初调范围，则采用比例积分微分式进行调节并输出处理结果u(x)，其中，其中，Kp为比例系数，Ti为积分时间常量，Td为积分时间常量，e(t)为误差。每一款车辆因为其重量、重心不同，电机驱动能力不同，而这三个常量Kp、Ti及Td会有所不同，这三个常量Kp、Ti及Td可以在实验室多次调整得到，但是只能对同一款车型适用。这一过程中加入了积分微分环节，不停地调整静态误差，通过实验的方式获取三个常量Kp、Ti、Td以及死区角度，极大减小了后期控制的复杂度。比例系数是主要控制部分，偏差一出现就能及时调节，但调节作用同偏差量是成比例的，调节终了会产生静态偏差。微分信号则反应了偏差信号的变化规律,根据偏差信号的变化趋势来进行超前调节，从而增加了系统的快速性。积分环节主要是用来消除静差，所谓静差，就是系统稳定后输出值和设定值之间的差值，积分环节实际上就是偏差累计的过程。根据实际要求，设定死区角度，保证系统的强鲁棒性和可用性。106：MCU模块将u(x)的值转换成PWM信号。MCU模块根据算法将当前驱动左转或者右转的电机所需要的PWM信号驱动电机，达到驱动车辆转动适当角度的目的。107：MCU模块下发控制指令，通知角度传感器复位。每转动一次，MCU模块需要通过蓝牙收发模块对角度传感器进行复位操作，以便进行下一次转向。本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制车辆转动角度的方法，其特征在于，包括：MCU模块获取车辆所要旋转的预设角度；角度传感器实时监测车辆的转动角度并将检测到的角度数据上传至MCU模块；所述MCU模块对所述角度数据进行处理并得到处理结果，依据所述处理结果输出PWM信号至驱动电机控制所述驱动电机运转使车辆转动至所述预设角度。

【技术特征摘要】
1.一种控制车辆转动角度的方法，其特征在于，包括：MCU模块获取车辆所要旋转的预设角度；角度传感器实时监测车辆的转动角度并将检测到的角度数据上传至MCU模块；所述MCU模块对所述角度数据进行处理并得到处理结果，依据所述处理结果输出PWM信号至驱动电机控制所述驱动电机运转使车辆转动至所述预设角度。2.根据权利要求1所述的一种控制车辆转动角度的方法，其特征在于，所述MCU模块对所述角度数据进行处理并得到处理结果的过程包括：判断所述角度传感器监测到的转动角度是否位于初调范围内；若所述角度传感器监测到的转动角度位于初调范围内，则利用比例调节进行初步调试并输出处理结果u(x...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志明，
申请(专利权)人：南京铁道职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32