一种支持ros系统的高精度底盘控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种支持ros系统的高精度底盘控制系统，涉及汽车底盘控制技术领域，包括车载通讯模块、底盘控制模块、电机监测模块和电机分析模块；所述车载通讯模块用于实现底盘控制模块与车载终端、路侧感知设备间的数据通讯，并将采集到的车载感知数据和底盘实时运行数据发送至车载终端；所述车载终端用于计算获取底盘控制策略，并对接收到的数据进行数据融合处理，完成路径规划决策，并将得到的路径规划决策发送给底盘控制模块；所述底盘控制模块接收到控制命令后用于车辆不同运动方向控制，并进行速度及角度大小调控，使得车辆运动更加精准；所述电机分析模块用于接收时序数据并进行预警分析，判断电机运行是否异常，提高行车安全。安全。安全。

【技术实现步骤摘要】
一种支持ros系统的高精度底盘控制系统


[0001]本专利技术涉及汽车底盘控制
，具体是一种支持ros系统的高精度底盘控制系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着C
‑
V2X通信技术、云计算技术和智能控制技术的发展和成熟，针对智能网联车辆的研究进入了新阶段。其中，底盘的控制方法的研究是其中的一个重要方向，底盘作为智能网联车辆的执行机构，其网联化、智能化程度对于智能网联车辆的性能影响十分显著。
[0003]现有的底盘控制架构只能依靠整车控制器或域控制器中预置的单一控制算法对车辆底盘进行控制，无法实现对底盘的实时动态控制，难以满足未来智能网联车辆对于底盘网联化、智能化的控制要求，此外在故障监测方面，这种控制架构也无法对底盘的工作状态进行动态监测和风险预测，基于以上不足，本专利技术提出一种支持ros系统的高精度底盘控制系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种支持ros系统的高精度底盘控制系统。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出一种支持ros系统的高精度底盘控制系统，包括数据获取模块、车载通讯模块、底盘控制模块、电机监测模块和电机分析模块；
[0006]所述数据获取模块用于获取路侧感知设备采集的路侧数据并将获取的路侧数据上传至车载终端；所述车载通讯模块用于实现底盘控制模块与车载终端、路侧感知设备间的数据通讯，并将采集到的车载感知数据和底盘实时运行数据发送至车载终端；
[0007]所述车载终端用于计算获取底盘控制策略，并对接收到的路侧数据、车载感知数据和底盘实时运行数据进行数据融合处理，完成路径规划决策，并将得到的路径规划决策发送给底盘控制模块；所述底盘控制策略具体为：
[0008]根据车载终端收集到的数据，利用多目标粒子群算法、多目标遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法或神经网络算法，对底盘指标进行计算，并对优化目标函数进行求解，得到此时底盘控制模块控制量的优化范围，并利用随机数在优化范围内选取一组具体控制量作为实际控制量，车载终端对实际控制量进行编译后以控制命令形式发送至底盘控制模块；所述底盘控制模块接收到控制命令后用于车辆不同运动方向控制，并进行速度及角度大小调控；
[0009]所述电机监测模块用于通过安装在电机上的监测传感器组实时采集时序数据并将时序数据传输至电机分析模块；所述电机分析模块用于接收时序数据并进行预警分析，判断电机运行是否异常。
[0010]进一步地，所述电机分析模块的具体分析步骤为：
[0011]当电机分析模块接收到时序数据后，获取时序数据中的电机温度，并标记为DT1；获取时序数据中噪音分贝值、转速、实时电流以及实时电压，并依次标记为Z1、R1、L1、Y1；利用公式YX＝Z1
×
b1+R1
×
b2+L1
×
b3+Y1
×
b4计算得到电机的运行值YX，其中b1、b2、b3、b4均为系数因子；
[0012]建立第一分析数组，第一分析数组包括同一时刻获取的电机的运行值YX和实时温度DT1；以运行值YX为自变量，以实时温度DT1为因变量建立电机运行曲线；对电机运行曲线进行求导获取电机运行导数曲线；
[0013]将电机运行导数曲线中导数为0的点标记为驻点；将相邻两个驻点对应的运行值的采集时刻进行时间差计算得到运驻时长ZT；
[0014]若ZT≥时长阈值，且此时的实时温度DT1满足(RT
‑
μ)≤DT1≤(RT+μ)，则判定此时电机运行正常；其中RT为电机对应的温度阈值；μ为补偿因子；否则，判定电机运行异常，生成预警信号。
[0015]进一步地，所述时序数据为电机运行过程中的状态参数值；状态参数值包括电机在运行过程中的噪音分贝值、转速、温度以及流经电机的实时电流以及实时电压；所述监测传感器组包括电压互感器、电流互感器、转速传感器、声音传感器和温度传感器。
[0016]进一步地，所述电机分析模块用于将预警信号传输至车载终端；所述车载终端接收预警信号后驱动控制报警模块发出警报，并根据车速和路况智能执行安全熄火指令，靠边停车。
[0017]进一步地，所述路侧感知设备包括激光雷达、摄像头以及气象监测装置，所述路侧感知设备通过光纤与数据获取模块相连接，将采集到的路侧数据通过光纤传输到数据获取模块。
[0018]进一步地，所述车载感知数据为车载摄像头、激光雷达实时采集到的外部道路环境信息；所述底盘实时运行数据为底盘各执行机构的实时工作数据，所述实时工作数据包括悬架阻尼、驱动电机功率转速、制动器温度以及电池SOH参数。
[0019]进一步地，所述底盘指标包括平顺性指标、经济性指标以及节能性指标；控制量包括驱动电机电流、转向电机电流以及制动电机电流。
[0020]进一步地，所述底盘控制模块的具体控制过程为：在ROS中接收控制命令，将接收到的线速度和角速度转换成电机转速发布给电机，并接收电机实时转速反馈，转换成线速度和角速度，计算底盘的里程计。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]1、本专利技术中所述车载终端用于计算获取底盘控制策略，并对接收到的路侧数据、车载感知数据和底盘实时运行数据进行数据融合处理，完成路径规划决策，并将得到的路径规划决策发送给底盘控制模块；所述底盘控制模块接收到控制命令后用于车辆不同运动方向控制，并进行速度及角度大小调控；使得车辆运动更加精准，实现对底盘的实时动态控制，满足车辆对于底盘网联化、智能化的控制要求；
[0023]2、本专利技术中所述电机监测模块用于通过安装在电机上的监测传感器组实时采集时序数据；所述电机分析模块用于接收时序数据并进行预警分析，判断电机运行是否异常；以运行值YX为自变量，以实时温度DT1为因变量建立电机运行曲线，计算得到运驻时长ZT；
若ZT≥时长阈值，且此时的实时温度DT1满足(RT
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μ)≤DT1≤(RT+μ)，则判定此时电机运行正常；否则，判定电机运行异常，生成预警信号；所述车载终端接收预警信号后驱动控制报警模块发出警报，并根据车速和路况智能执行安全熄火指令，靠边停车；以便管理员对电机进行检修维护，提高行车安全。
附图说明
[0024]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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术一种支持ros系统的高精度底盘控制系统的系统框图。
具体实施方式
[0026]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持ros系统的高精度底盘控制系统，其特征在于，包括数据获取模块、车载通讯模块、底盘控制模块、电机监测模块和电机分析模块；所述数据获取模块用于获取路侧感知设备采集的路侧数据并将获取的路侧数据上传至车载终端；所述车载通讯模块用于实现底盘控制模块与车载终端、路侧感知设备间的数据通讯，并将采集到的车载感知数据和底盘实时运行数据发送至车载终端；所述车载终端用于计算获取底盘控制策略，并对接收到的路侧数据、车载感知数据和底盘实时运行数据进行数据融合处理，完成路径规划决策，并将得到的路径规划决策发送给底盘控制模块；其中，所述底盘控制策略具体为：根据车载终端收集到的数据，利用多目标粒子群算法、多目标遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法或神经网络算法，对底盘指标进行计算，并对优化目标函数进行求解，得到此时底盘控制模块控制量的优化范围，并利用随机数在优化范围内选取一组具体控制量作为实际控制量，车载终端对实际控制量进行编译后以控制命令形式发送至底盘控制模块；所述底盘控制模块接收到控制命令后用于车辆不同运动方向控制，并进行速度及角度大小调控；所述电机监测模块用于通过安装在电机上的监测传感器组实时采集时序数据并将时序数据传输至电机分析模块；所述电机分析模块用于接收时序数据并进行预警分析，判断电机运行是否异常。2.根据权利要求1所述的一种支持ros系统的高精度底盘控制系统，其特征在于，所述电机分析模块的具体分析步骤为：当电机分析模块接收到时序数据后，获取时序数据中的电机温度，并标记为DT1；获取时序数据中噪音分贝值、转速、实时电流以及实时电压，并依次标记为Z1、R1、L1、Y1；利用公式YX＝Z1
×
b1+R1
×
b2+L1
×
b3+Y1
×
b4计算得到电机的运行值YX，其中b1、b2、b3、b4均为系数因子；建立第一分析数组，第一分析数组包括同一时刻获取的电机的运行值YX和实时温度DT1；以运行值YX为自变量，以实时温度DT1为因变量建立电机运行曲线；对电机运行曲线进行求导获取电机运行导...

【专利技术属性】
技术研发人员：许诺，吴升，汪国军，余钱，
申请(专利权)人：安徽一维新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：