一种用于车辆的蓝牙手动控制电机的自调整方法技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆的蓝牙手动控制电机的自调整方法，S1、采用姿态角度传感器测量车身角度；S2、采用双闭环控制来调整车身角度，通过速度、角度位置实现控制；S21、先确定电机全速运行时编码器输出的脉冲数量，并将该数据作为期望值的最大限制数据；S22、在第一个测量周期内测得实际数据；S23、计算得到实际数据与期望值的当前误差值E、上一次误差值E1、上上次误差值E2；S24、计算得到速度闭环输出值X

【技术实现步骤摘要】
一种用于车辆的蓝牙手动控制电机的自调整方法


[0001]本专利技术涉及车辆方向调整
，特别是一种用于车辆的蓝牙手动控制电机的自调整方法。

技术介绍

[0002]车辆在行驶过程中，通常是人为转向的。对于一些智能汽车，根据汽车自身速度、汽车与周围汽车之间的距离等环境信息，通过设定的控制逻辑实现汽车的自动换道动作。
[0003]即普通的车辆在变换驱动姿态时，主要根据汽车情况、道路走向情况变化姿态，而且调整姿态时随意性很大，不够精确。
[0004]为此，本方案设计一种通过蓝牙手动控制电机的自动调整方法，虽然是手动调整，但是具体的动作还是依靠车辆自身情况自行判断，然后再进行微调，从而提高精度。
[0005]本方案中，主要用于搬运车上，但也适用于普通车辆。搬运车与普通车辆不同的是，速度不是特别快，但是运行轨迹要精确，否则容易触碰其他物体，因此自身的精确控制非常重要。当人为停放或者装载货物的位置出现误差时，或者在运行中出现位置偏差时，能自动进行纠正调整。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能自动纠正偏差、精确度高的用于车辆的蓝牙手动控制电机的自调整方法。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种用于车辆的蓝牙手动控制电机的自调整方法：S1、采用姿态角度传感器测量车身角度，然后再进行调整；S2、调整车身角度时，通过双闭环控制来实现，即通过速度、角度位置实现控制；S21、先确定电机全速运行时编码器输出的脉冲数量，并将该数据作为期望值的最大限制数据，该期望值包括期望速度值、期望角度位置值；S22、在第一个测量周期内测得实际数据，实际数据包括实际速度数据、实际角度位置数据；S23、计算得到实际数据与期望值的当前误差值E，实际数据与期望值的上一次误差值E1，实际数据与期望值的上上次误差值E2；S24、计算得到闭环输出值X
OUT
，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（1），其中，K
p
、T
i
、T
d
分别为比例系数、积分系数、微分系数；将实际速度数据、期望速度值带入本公式中，得到的是速度闭环输出值X
OUT
‑
υ
；将实际角度位置数据、期望角度位置值带入本公式中，得到角度位置闭环输出值X
OUT
‑
φ
；S25、确定麦轮底盘各种运动方式，并将速度闭环输出值X
OUT
‑
υ
和角度位置闭环输出
值X
OUT
‑
φ
进行相应的逻辑加减融合；即对每一个麦克纳姆轮进行单独的一套逻辑加减融合算法：现约定，从俯视方向看，左前、左后、右后、右前四个麦轮的编号分别为M1、M2、M3、M4；基本的运动方式分为十种分别为，左平移，右边平移，前进，后退，左前平移，右前平移，左后平移，右后平移，逆时针旋转，顺时针旋转；只在左右平移和前进后退四个运动状态下加入了角度，并通过逻辑加减融合表格进行修正；S3、将步骤S25中的融合值作为最终的速度赋值给驱动系统，该值是X
OUT
‑
υ
和X
OUT
‑
φ
进行逻辑加减融合过后的一个标量，驱动系统就会使四个独立的麦轮达到理想的运动状态。
[0008]进一步地，所述的四个独立的麦轮通过单独的PMSM电机来驱动；驱动系统同时控制四个独立的PMSM电机来实现车辆的自调整。
[0009]进一步地，所述的驱动系统驱动时，环境信息、速度信息结合后形成运动信息，通过运动信息调整四个麦轮的运动状态；速度信息由于步骤S1~步骤S25确定；环境信息为实际拍摄图片与图片库比较得到的差异信息。
[0010]进一步地，所述的车身角度调整时，通过蓝牙手动控制，蓝牙手动控制时传输的数据包括包头数据、连续的数据字节、结束校验位；其中，包头数据用于识别蓝牙数据；连续的数据字节包括速度信息、环境信息、运动信息；技术校验位用于检验数据包中的错误。
[0011]进一步地，所述的步骤S1中，采用九轴姿态角度传感器来测量车身角度，测量计算如下：针对工厂的具体复杂环境，引入横滚角修订变量、俯仰角修订变量、偏航角修订变量和重力加速度修订系数Kg，前三个变量在系统调试的时候由蓝牙控制模块发送给控制系统，这三个变量的关系为：、、；假设重力加速度G为1g，重力加速度G在b系载体坐标系上的三轴加速度分量分别a
x
、a
y
、a
z
，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（2）；在导航坐标系下，重力加速度完全与导航坐标系下的Z
n
轴重合，而X
n
与Y
n
轴的分量为0，将导航坐标系转化到载体坐标系上时，转换关系用欧拉角所表示的方向余弦矩阵，具体关系为，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（3），
ꢀꢀ
公式（4），
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（5），由这三个公式，再代入相应的修订变量，计算得到车身姿态的俯仰角
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（6），车身姿态的横滚角
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（7）；又因为磁地理坐标系与b系载体坐标系重合时，磁力计的输出为，其中M
n
表示地理坐标系磁场，M
d
表示磁地理坐标系下磁偏角；而在b系载体坐标系下磁力计的输出为，其中M
xb
表示b坐标系下的地磁场北向分量，M
yb 表示磁场东向分量，M
zb
表示磁场垂直分量，因为将公式（6）、公式（7）带入到方向余弦阵列中可以得到：，最后经过计算并代入修订变量可以得到，车身姿态的偏导角：。
[0012]进一步地，所述的环境信息为实际拍摄图片与图片库比较得到的差异信息；比较时，图像可以看成一个矩阵，矩阵中的元素是一个颜色值，这个值由RGB三个参数构成，将图片进行二值化处理后得到只有数字1和0组成的矩阵，利用投影对比法进行图片相似度的计算具体方法如下：统计图片行列的黑色点个数得到一组向量（x，y），将此向量与目标图片的向量（x0，y0）进行比较，求两组向量的距离得出相似度，为了的不丢失图像的特征采用分块对比法即将图像分成n块，再分别对每一块进行匹配计算相似度得到相似度向量，然后计算向量距离得到相似度；其中，向量距离的计算采用欧几里得距离算法的公式为，x
i
表示第i点的横坐标，y
i
表示第i点的纵坐标。
[0013]进一步地，所述的驱动系统通过正弦波驱动的方式驱动PMSM电机。
[0014]本专利技术具有以下优点：将实际数据与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的蓝牙手动控制电机的自调整方法，其特征在于：S1、采用姿态角度传感器测量车身角度，然后再进行调整；S2、调整车身角度时，通过双闭环控制来实现，即通过速度、角度位置实现控制；S21、先确定电机全速运行时编码器输出的脉冲数量，并将该数据作为期望值的最大限制数据，该期望值包括期望速度值、期望角度位置值；S22、在第一个测量周期内测得实际数据，实际数据包括实际速度数据、实际角度位置数据；S23、计算得到实际数据与期望值的当前误差值E，实际数据与期望值的上一次误差值E1，实际数据与期望值的上上次误差值E2；S24、计算得到闭环输出值X
OUT
，X
OUT
＝(K
p
+T
i
+T
d
)
×
E2‑
(K
p
+2T
d
)
×
E1+T
d
×
E
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(1)，其中，K
p
、T
i
、T
d
分别为比例系数、积分系数、微分系数；将实际速度数据、期望速度值带入本公式中，得到的是速度闭环输出值X
OUT
‑
υ
；将实际角度位置数据、期望角度位置值带入本公式中，得到角度位置闭环输出值X
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立云，王科，谢海东，石利俊，邱燕，缓莹，苏明泽，黄灿，
申请(专利权)人：成都微精电机股份公司，
类型：发明
国别省市：