一种PRT车辆的循迹控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于无人驾驶轨道交通领域，尤其涉及一种PRT车辆的循迹控制系统及控制方法。所述控制系统包括：定位信息获取单元、车辆信息计算单元、偏移信息计算单元、PID控制单元和转向作动单元；所述偏移信息计算单元用于通过所述物理状态信息、所述定位信息；求得车辆的横移偏差，并将所述横移偏差发送给所述PID控制单元；本发明专利技术通过仅使用横移偏差(横移量)这一个控制参数，对车辆进行循迹控制，可以保证车辆在循迹行驶的过程中并不会存在相互矛盾的“杠杆效应”，并可避免控制超调而导致车辆震荡运动；可以使得车辆的循迹控制变得更加的平稳。稳。稳。

【技术实现步骤摘要】
一种PRT车辆的循迹控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于无人驾驶轨道交通领域，尤其涉及一种PRT车辆的循迹控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]个人捷运系统(Personal RapidTransit，简称PRT)是一种小运量的公共交通系统，可作为机场、园区、景点内部的旅客运输交通工具，属于新型轨道交通制式。PRT车辆是一种非接触式的轨道车辆，采用橡胶轮走行，不受实体轨道约束，属于非完整约束系统，具有高度非线性。车辆自主循迹的根本任务是根据给定速度，以尽可能小的偏差，按照既定轨迹行驶。具体来说，直线上，有保持行驶在道路中央的能力，能抵御侧风等外界干扰因素；曲线上，有顺滑通过曲线的能力，行驶在不平或差异附着路面时，也能将偏离轨道的误差控制在较小值。根据车辆运动特性，将循迹控制任务划分为两部分：保证车辆循迹轨迹的横向控制和保证车辆行驶速度的纵向控制。
[0003]整车控制器(Vehicle Control Unit，简称VCU)作为中央控制单元，是整个车辆控制系统的核心。在PRT车辆中，VCU根据传感器采集的线路信息，规划未本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PRT车辆的循迹控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：定位信息获取单元、车辆信息计算单元、偏移信息计算单元、PID控制单元和转向作动单元；所述定位信息获取单元用于获取当前车辆与虚拟轨道的定位信息，并将所述定位信息发送给所述偏移信息计算单元；所述车辆信息计算单元用于计算车辆的物理状态信息，并将所述物理状态信息发送给所述偏移信息计算单元；所述偏移信息计算单元用于根据所述物理状态信息计算得到预瞄点，并基于所述预瞄点与所述定位信息得到所述车辆的横移偏差，并将所述横移偏差发送给所述PID控制单元；所述PID控制单元用于基于所述横移偏差求得车辆转向电机的摇头转矩；所述转向作动单元基于所述摇头转矩控制所述车辆执行转向。2.根据权利要求1所述的一种PRT车辆的循迹控制系统，其特征在于，所述物理信息包括：车辆走行部质量、走行部摇头转动惯量、前轮中心距车辆质心的距离、后轮中心距车辆质心距离和车辆质心位置；所述偏移信息计算单元基于车辆走行部质量、走行部摇头转动惯量、前轮中心距车辆质心的距离、后轮中心距车辆质心距离计算得到车辆前轮预瞄点距车辆质心的距离和车辆后轮预瞄点距车辆质心的距离；并根据所述车辆前轮预瞄点距车辆质心的距离、车辆后轮预瞄点距车辆质心的距离和车辆质心位置得到前轮预瞄点与后轮预瞄点，并结合所述定位信息，求得车辆的横移偏差。3.根据权利要求1所述的一种PRT车辆的循迹控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：差速控制单元；所述差速控制单元用于在车辆转向时控制车轮转向时内侧车轮与外侧车轮的转速；所述差速控制单元获取所述物理状态信息、所述定位信息、以及车辆实时反馈的当前车辆行驶速度，分别得到车辆转向时内侧车轮与外侧车轮的转速。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种PRT车辆的循迹控制系统，其特征在于，所述定位信息获取单元采用摄像头采集方式，或磁钉导航方式，或激光雷达感知定位方式获取所述定位信息。5.一种用于权利要求1
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4任意一项所述的一种PRT车辆的循迹控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：步骤1、获取当前车辆与虚拟轨道的定位信息；步骤2、获取并计算车辆的物理状态信息；步骤3、根据所述物理状态信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩天，王利军，邓心宇，王栋，杨鸿铭，董微微，徐久勇，陈世浩，陶世杰，周尧，杨建伟，李霖，成阳，张丕军，池茂儒，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：