一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法及系统。所述方法包括以下步骤：接收目标平台车预定车速轨迹信息；根据所述预定车速轨迹信息计算所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力；根据所述驱动力或者制动力值，工作状态控制模式进行单独控制，输出对应的转矩、转速以及对制动力的协调控制；所述系统包括车辆控制器、电机控制器和制动控制器；本发明专利技术实施例通过所述系统执行上述方法，对双电机不同工作状态、输出转矩、转速以及对制动控制器制动力的协调控制，提高跟踪平台车车速的精确性；避免双电机之间产生运动干扰，节省系统能量消耗的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法及系统
本专利技术涉及无人驾驶
，尤其涉及一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法及系统。
技术介绍
无人驾驶汽车技术是未来汽车智能控制的发展方向，成为了研究的热点。因为安全的原因，无人驾驶车辆在上路之前必须经过大量的性能测试验证。用做测试工具的无人驾驶碰撞目标平台车时用来模拟道路上的车辆，实现被测试的无人驾驶车辆所需要的道路交通场景模拟，这种无人驾驶碰撞目标平台车及其控制系统的研究刚刚起步，其中按照预定的车速曲线进行自主行驶是这种碰撞目标平台车的重要基本功能。无人驾驶碰撞目标平台车及其控制系统的研究刚刚起步，其中按照预定的车速曲线进行自主行驶是这种碰撞目标平台车的重要基本功能，目前对目标平台车的车速控制难以达到高精确度要求。
技术实现思路
为克服现有技术存在的不足，本专利技术实施例提供一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法及系统，实现对目标平台车的精确车速控制以及节能要求。一方面，本专利技术实施例提供一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法，包括以下步骤：S1，接收目标平台车预定车速轨迹信息；S2，根据所述预定车速轨迹信息计算所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力；所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力计算公式为：其中，Vt为t时刻所述目标平台车车速，Vt+1为t+1时刻所述目标平台车车速；m为所述目标平台车的质量，g为重力加速度，f为地面的滚动阻力系数，CD为所述目标平台车的风阻系数，A为所述目标平台车的迎风面积，ρ＝1.2258N·s2·m-4为空气的密度，δ为所述目标平台车的旋转质量转换系数，Δt为控制采样的时间步长；S3，根据所述驱动力或者制动力值，对所述目标平台车双电机的工作状态控制模式进行单独控制，输出对应的转矩、转速以及对制动力的协调控制。另一方面，本专利技术实施例提供一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制系统，包括：车辆控制器，接收目标平台车预定车速轨迹信息；根据所述预定车速轨迹信息计算所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力；所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力计算公式为：其中，Vt为t时刻所述目标平台车车速，Vt+1为t+1时刻所述目标平台车车速；m为所述目标平台车的质量，g为重力加速度，f为地面的滚动阻力系数，CD为所述目标平台车的风阻系数，A为所述目标平台车的迎风面积，ρ＝1.2258N·s2·m-4为空气的密度，δ为所述目标平台车的旋转质量转换系数，Δt为控制采样的时间步长；电机控制器，根据所述驱动力或者制动力值，对所述目标平台车双电机的工作状态控制模式进行单独控制，输出对应的转矩、转速；制动控制器根据所述驱动力或者制动力值，对制动力协调控制。本专利技术实施例提供一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法及系统，通过所述系统执行上述方法，对双电机不同工作状态控制模式行单独控制，输出转矩、转速以及对制动力的协调控制，提高跟踪平台车车速的精确性；避免双电机之间产生运动干扰，节省系统能量消耗的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本专利技术实施例一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法流程示意图；图2为本专利技术实施例一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制系统结构示意图。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作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为本专利技术实施例一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法流程示意图；如图1所示，包括以下步骤：S1，接收目标平台车预定车速轨迹信息；S2，根据所述预定车速轨迹信息计算所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力；所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力计算公式为：其中，Vt为t时刻所述目标平台车车速，Vt+1为t+1时刻所述目标平台车车速；m为所述目标平台车的质量，g为重力加速度，f为地面的滚动阻力系数，CD为所述目标平台车的风阻系数，A为所述目标平台车的迎风面积，ρ＝1.2258N·s2·m-4为空气的密度，δ为所述目标平台车的旋转质量转换系数，Δt为控制采样的时间步长；S3，根据所述驱动力或者制动力值，对所述目标平台车双电机的工作状态控制模式进行单独控制，输出对应的转矩、转速以及对制动力的协调控制。具体地，根据测试需要，预先设定好目标车速轨迹，目标平台车通过无线接收预定车速轨迹信息，根据预定车速轨迹信息计算目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力；在t时刻，当前车速为Vt(m/s)根据预定好的目标平台车速轨迹，得到t+1时刻的目标平台车速Vt+1，计算目标平台车车速由Vt变化到Vt+1所需要的驱动力或者制动力F；根据F的取值通过CAN总线下发车速轨迹跟踪要求决定，对目标平台车双电机的工作状态控制模式进行单独控制，输出对应的转矩、转速以及对制动力的协调控制。本专利技术实施例提供一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法，通过对双电机不同工作状态控制模式行单独控制，输出转矩、转速以及对制动力的协调控制，提高跟踪平台车车速的精确性。进一步地，所述S3步骤中，所述控制模式包括:转矩控制模式、调速控制模式；具体包括：当时，所述目标平台车处于前进状态；其中Tmax为电机的峰值转矩，取正直；i为所述电机到车轮的传动比，r(m)为车轮半径；所述控制模式为调速控制模式和转矩控制模式；例如，电机1按照调速模式工作，目标平台车转速为wt+1＝(Vt+1*i)/r，电机2按照转矩模式工作，转矩输出为0，此时电机2处于空转控制状态。当时，所述目标平台车处于减速制动状态；所述控制模式为调速控制模式和转矩控制模式；例如，电机1按照调速模式工作，目标平台车转速为wt+1＝(Vt+1*i)/r，电机2按照转矩模式工作，目标平台车转矩为0.5F对应的电机转矩，此时电机2处于驱动控制状态；当时，所述目标平台车处于减速制动状态；所述控制模式均为转矩控制模式；例如，电机1按照转矩模式工作，目标平台车转矩为-0.9Tmax，电机2按照转矩模式工作，目标平台车转矩为-0.9Tmax，制动控制器给出制动力转矩为Ki，Kp都是系数，需实验标定，ΔV是车速差，即实际车速和目标平台车车速之间的差值。此时目标平台车双电机均为负值，充分发挥双电机在车辆减速过程中的能量回收能力，节省系统能量消耗。当F＜0且Vt+1小于3m/s时且大于0时，所述目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，接收目标平台车预定车速轨迹信息；/nS2，根据所述预定车速轨迹信息计算所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力；所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力计算公式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，接收目标平台车预定车速轨迹信息；
S2，根据所述预定车速轨迹信息计算所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力；所述目标平台车车速变化所需要的驱动力或者制动力计算公式为：



其中，Vt为t时刻所述目标平台车车速，Vt+1为t+1时刻所述目标平台车车速；m为所述目标平台车的质量，g为重力加速度，f为地面的滚动阻力系数，CD为所述目标平台车的风阻系数，A为所述目标平台车的迎风面积，ρ＝1.2258N·s2·m-4为空气的密度，δ为所述目标平台车的旋转质量转换系数，△t为控制采样的时间步长；
S3，根据所述驱动力或者制动力值，对所述目标平台车双电机的工作状态控制模式进行单独控制，输出对应的转矩、转速以及对制动力的协调控制。


2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述控制模式包括:转矩控制模式、调速控制模式。


3.根据权利要求2所述的一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
当时，所述目标平台车处于前进状态；其中Tmax为电机的峰值转矩，取正直；i为所述电机到车轮的传动比，r(m)为车轮半径；所述控制模式为调速控制模式和转矩控制模式；
当时，所述目标平台车处于减速制动状态；所述控制模式为调速控制模式和转矩控制模式；
当时，所述目标平台车处于减速制动状态；所述控制模式均为转矩控制模式；所述目标平台车给出制动力转矩为其中Ki，Kp都是系数，需实验标定，△V是车速差，即实际车速和目标平台车车速之间的差值；
当F＜0且Vt+1小于3m/s时且大于0时，所述目标平台车处于制动状态；所述控制模式均为转矩控制模式；所述目标平台车给出整车所需的全部制动力。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种无人驾驶碰撞目标平台车的车速控制方法，其特征在于，所述目标平台车倒车车速控制过程中，电机旋转方向相反，所述控制模式相同。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杜常清，朱庆良，张佩，卢炽华，陈梦春，苏芮琦，
申请(专利权)人：武汉理工大学，武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司，襄阳达安汽车检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42