农具承载运动底盘的驱动控制方法、终端及存储介质技术

本发明专利技术涉及一种农具承载运动底盘的驱动控制方法、终端及存储介质。该驱动控制方法用于控制底盘的四个轮毂电机的转速，进而实现对整个底盘的横纵向运行控制。通过将具备遥控功能的转向拨杆以及加减速拨杆的位移信号作为基本的输入，分别计算出农具承载运动底盘的转向增益、纵向控制量以及线性控制量，从而可以转换得到底盘的各轮毂电机所需的运行电压，进而根据运行电压调节不同轮毂电机的转速。该驱动控制方法可有效提升传统农具驱动的可操控性以及通过性，令农具能够适应更多场景下的农耕环境和路况。耕环境和路况。耕环境和路况。

【技术实现步骤摘要】
农具承载运动底盘的驱动控制方法、终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及农具作业
，特别是涉及一种农具承载运动底盘的驱动控制方法，还涉及一种应用该控制方法的计算机终端以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着现代农业朝向机械化、智能化的作业方式快速地转变，以及多片农场整合成大型农场的生产运营模式的发展，当今农业对兼具自动化、智能化、高效化的作业农机/农具的需求日益增高。而面向“耕
‑
种
‑
管
‑
收
‑
储”的全过程农事过程的智能化作业方案所需求的农作物信息采集、植保等农机/农具匮乏，加上农场劳动力流失，亟需对支持新型作业方式的农机/农具开发及应用推广。
[0003]传统农具因其设计仅适用于传统的耕、种、收等高强度作业过程，趋向于大马力、大扭矩、大体积的设计目标带来的自动化及电气化程度低的固有弊端，使其在后续的适应性改制难度高、稳定性差、可行性较低，并且无法改制适用于灵活多变场景需求的农作物信息采集、监控以及肥料药物植保等精细作业需求。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有技术中农具驱动的可操控性较差，从而限制了农具在多场景农耕环境中应用的技术问题，本专利技术提供一种农具承载运动底盘的驱动控制方法、终端及存储介质。
[0005]本专利技术公开一种农具承载运动底盘的驱动控制方法，其用于控制底盘的四个轮毂电机的转速，进而实现对整个底盘的横纵向运行控制。控制方法包括以下步骤：
[0006](1).实时采集底盘的转向拨杆位移信号LAT以及加减速拨杆位移信号LOG。
[0007](2).根据转向拨杆位移信号LAT分别计算出底盘的左侧轮毂电机的转向增益PKL，以及右侧轮毂电机的转向增益PKR。其中，左侧轮毂电机的转向增益PKL的计算公式如下：
[0008][0009]右侧轮毂电机的转向增益PKR的计算公式如下：
[0010][0011]式中，k1表示转向拨杆位移的预设转换系数；LAT0表示一个预设的转向拨杆位移
界限值；PK1表示转向增益的上限值；PK2表示转向增益的下限值。
[0012](3).根据加减速拨杆位移信号LOG分别计算出底盘的第一纵向控制量PL和第二纵向控制量PR。
[0013](4).基于步骤(2)和(3)得到的转向增益以及纵向控制量，分别计算出底盘的第一线性控制量PFL和第二线性控制量PFR，计算公式分别如下：
[0014]PFL＝PL*PKL
[0015]PFR＝PR*PKR
[0016](5).将第一线性控制量PFL和第二线性控制量PFR转换为各轮毂电机的运行电压。其中，第一控制量PFL作用于左侧轮毂电机，第二线性控制量作用于右侧轮毂电机。
[0017](6).按照运行电压调节对应轮毂电机的转速。其中，底盘基于左侧轮毂电机与右侧轮毂电机之间的速度差实现滑动转向。
[0018]作为上述方案的进一步改进，步骤(1)中，利用无线传输的通讯方式获取采集到的转向拨杆位移信号LAT以及加减速拨杆位移信号LOG。
[0019]作为上述方案的进一步改进，步骤(3)中，第一纵向控制量PL的计算公式如下：
[0020]PL＝k2*LOG
[0021]第二纵向控制量PR的计算公式如下：
[0022]PR＝k2*LOG
[0023]式中，k2为一个加减速拨杆位移的预设转换系数。LOG的取值范围为[LOGmin，LOGmax]。LOGmax表示向前最大位移量。LOGmin表示向后最大位移量。
[0024]作为上述方案的进一步改进，控制方法还包括以下步骤：
[0025](7).实时采集一个第一布尔信号以此判断当前底盘是否需要进入定速模式。
[0026](8).当底盘需要进入定速模式时，将当前的加减速拨杆位移信号LOG作为恒定值，并按照步骤(3)～(6)将各个轮毂电机调节至对应的恒定转速。
[0027]作为上述方案的进一步改进，控制方法还包括以下步骤：
[0028](9).实时采集一个第二布尔信号以此判断当前底盘是否需要进入定直线模式。
[0029](10).当底盘需要进入定直线模式时，获取底盘在最近一段预设历史时刻行驶的多个直线数据，由此拟合一条预设直线路径。
[0030](11).实时获取底盘的实时位置信号，并将底盘的实际位置信息与预设直线路径进行比对，进而计算出实时的轨迹偏差e。其中，轨迹偏差e表示四轮驱动底盘的几何中心偏离预设直线轨迹的横向偏移量。
[0031](12).分析轨迹偏差e与一个预设的横向自由区间以及一个偏移极限区间的大小关系，并分别对左侧轮毂电机的转向增益PKL以及右侧轮毂电机的转向增益PKR进行补偿，进而维持轨迹偏差e处于横向自由区间内。
[0032](13).基于补偿后的转向增益分别对第一线性控制量和第二线性控制量进行修正，并按照步骤(5)～(6)将各个轮毂电机调节至对应的转速，进而实现底盘的自动直线驱动。
[0033]作为上述方案的进一步改进，步骤(12)中，轨迹偏差e与左侧轮毂电机的转向增益PKL之间的函数关系表达式为：
[0034][0035]式中，e0和－e0分别表示所述横向自由区间的上限和下限；e1和－e1分别表示所述偏移极限区间的上限和下限；其中，所述横向自由区间位于所述偏移极限区间内；k3表示轨迹偏差的预设转换系数。
[0036]作为上述方案的进一步改进，轨迹偏差e与右侧轮毂电机的转向增益PKR之间的函数关系表达式为：
[0037][0038]作为上述方案的进一步改进，控制方法还包括以下步骤：
[0039](14).实时采集一个第三布尔信号以此判断底盘是否需要急停。
[0040]其中，当底盘需要急停时控制轮毂电机停止转动，进而实现底盘紧急制动。
[0041]本专利技术还公开一种计算机终端，其包括存储器、处理器，以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器在执行程序时实现如上述任意一项农具承载运动底盘的驱动控制方法的步骤。
[0042]本专利技术还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时，实现如上述任意一项农具承载运动底盘的驱动控制方法的步骤。
[0043]与现有技术相比，本专利技术公开的技术方案具有如下有益效果：
[0044]1、该驱动控制方法通过将具备遥控功能的转向拨杆以及加减速拨杆的位移信号作为基本的输入，分别计算出农具承载运动底盘的转向增益、纵向控制量以及线性控制量，从而可以转换得到底盘的各轮毂电机所需的运行电压，进而根据运行电压调节不同轮毂电机的转速，不仅可以使底盘基于左侧轮毂电机与右侧轮毂电机之间的速度差实现滑动转向，还可以使底盘通过微调转向而保障长距离的直线行驶。整体四轮轮毂电机驱动的扭矩灵活可控，具备灵活的纵向加减速、前进后退以及转向功能，甚至是原地转弯功能，有效提升了传统农具驱动的可操控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农具承载运动底盘的驱动控制方法，其用于控制所述底盘的四个轮毂电机的转速，进而实现对整个底盘的横纵向运行控制，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：(1).实时采集所述底盘的转向拨杆位移信号LAT以及加减速拨杆位移信号LOG；(2).根据所述转向拨杆位移信号LAT分别计算出所述底盘的左侧轮毂电机的转向增益PKL，以及右侧轮毂电机的转向增益PKR；其中，所述左侧轮毂电机的转向增益PKL的计算公式如下：所述右侧轮毂电机的转向增益PKR的计算公式如下：式中，k1表示转向拨杆位移的预设转换系数；LAT0表示一个预设的转向拨杆位移界限值；PK1表示转向增益的上限值；PK2表示转向增益的下限值；(3).根据所述加减速拨杆位移信号LOG分别计算出所述底盘的第一纵向控制量PL和第二纵向控制量PR；(4).基于步骤(2)和(3)得到的转向增益以及纵向控制量，分别计算出底盘的第一线性控制量PFL和第二线性控制量PFR，计算公式分别如下：PFL＝PL*PKLPFR＝PR*PKR(5).将所述第一线性控制量PFL和所述第二线性控制量PFR转换为各轮毂电机的运行电压；其中，所述第一控制量PFL作用于左侧轮毂电机，所述第二线性控制量作用于右侧轮毂电机；(6).按照所述运行电压调节对应轮毂电机的转速；其中，所述底盘基于所述左侧轮毂电机与所述右侧轮毂电机之间的速度差实现滑动转向。2.根据权利要求1所述的农具承载运动底盘的驱动控制方法，其特征在于，步骤(1)中，利用无线传输的通讯方式获取采集到的所述转向拨杆位移信号LAT以及所述加减速拨杆位移信号LOG。3.根据权利要求1所述的农具承载运动底盘的驱动控制方法，其特征在于，步骤(3)中，所述第一纵向控制量PL的计算公式如下：PL＝k2*LOG所述第二纵向控制量PR的计算公式如下：PR＝k2*LOG
式中，k2为一个加减速拨杆位移的预设转换系数；LOG的取值范围为[LOGmin，LOGmax]；LOGmax表示向前最大位移量；LOGmin表示向后最大位移量。4.根据权利要求1所述的农具承载运动底盘的驱动控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：(7).实时采集一个第一布尔信号以此判断当前所述底盘是否需要进入定速模式；(8).当所述底盘需要进入定速模式时，将当前的所述加减速拨杆位移信号LOG作为恒定值，并按照步骤(3)～(6)将各个所述轮毂电机调节至对...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁智君，高强，陈思伟，
申请(专利权)人：安徽奇米智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：