【技术实现步骤摘要】
基于自适应PID控制的井下车辆防追尾系统及控制方法
[0001]本专利技术涉及车辆自动控制
，尤其涉及一种基于自适应PID控制的井下车辆防追尾系统及控制方法。
技术介绍
[0002]由于矿藏储层井下巷道具有道路狭窄、光线不足、车辆运行路线单一的特性，容易造成驾驶员视觉疲劳或注意力不集中，从而引发井下车辆追尾等安全事故，且井下环境追尾事故的影响较大且解除难度大，如井下无轨胶轮车。为了防止发生车辆追尾事故，现有的车辆相关防追尾系统通常利用车载传感器探测一定范围内的车辆或障碍物，判断其是否构成安全隐患，并在风险情况下，自动采取措施控制车辆主动避开危险或直接制动。例如专利文件CN112373465A提出了一种无轨胶轮车辅助驾驶系统及控制方法，设置视频模块包括驾驶员状态监测摄像仪，所述驾驶员状态监测摄像仪监测驾驶员状态及驾驶行为，当监测到驾驶员有影响行车安全的驾驶行为或驾驶状态时，所述驾驶员状态监测摄像仪发送报警信号至所述控制模块，通过监测驾驶员的驾驶行为及状态，主动预警提示驾驶员，实现安全预防性驾驶；在紧急情况下，自主实现紧急...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于自适应PID控制的井下车辆防追尾系统，其特征在于，所述系统包括：行驶监测模块，配置为实时采集当前车辆的行驶参数和环境感测数据，基于环境感测数据识别相关的障碍对象，并获取当前车辆与障碍对象的实时距离作为动态监测距离，所述行驶参数包括行驶速度和加速度；决策控制系统，其包括实时判定模块和控制参数决策模块；所述实时判定模块配置为将动态监测距离与不同等级的距离阈值对比，所述距离阈值包括次级预警距离和高级安全距离，根据距离对比结果确定匹配的不同等级车辆控制需求，车辆控制需求包括预警需求或车辆行驶干预需求；所述控制参数决策模块配置为当为车辆行驶干预需求时，根据驾驶员操作监测结果和车辆对应的安全距离值，结合根据车辆自身实际加速度动态分析的车辆实时质量利用自适应PID控制技术计算车辆的控制参数；控制实施模块，其配置为当车辆控制需求为车辆行驶干预需求时，基于车辆动力学模型根据车辆的控制参数决策车辆油门和刹车的操作指令，控制车辆实现防追尾行驶；其中，所述距离阈值是由行车安全距离模块针对不同行驶速度引入不同的模拟约束参数确定的，所述模拟约束参数根据不同控制模型的控制需求设置。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述行驶监测模块配置为利用传感器感知车辆周围环境信息，作为环境感测数据，所述传感器包括激光雷达和超声波雷达。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述行车安全距离模块配置为基于不同的控制模型制定车间实距进行模拟计算得到安全距离值；所述控制模型包括固定车距模型、运动学模型和驾驶员模型；模拟计算安全距离时，实时根据车辆当前车速和满足约束条件的目标安全加速度计算安全距离；或者根据不同控制模型的参数要求引入不同情况的车辆行驶速度以及具备约束条件的目标安全加速度和目标安全速度进行计算；得到安全距离值后，根据需求基于安全距离值增设设定距离作为相应车速对应的预警距离值；将不同的车辆行驶速度与对应的控制模型及距离阈值关联存储，以供调用。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实时判定模块配置为：将实时距离与预设的距离阈值对比，若实时距离大于次级预警距离，无操作，重新获取车辆与目标障碍对象的实时距离并对比；若实时距离小于等于次级预警距离，大于高级安全距离，确定车辆具备预警需求，若未检测到驾驶员有安全操作，且实时距离小于等于高级安全距离时，确定车辆具备车辆行驶干预需求。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制参数决策模块配置为：当确定车辆具备预警需求时，控制生成报警信息并持续输出，同时监测驾驶员的操作状态，获取车辆实时距离，直至确定实时距离大于次级预警距离或者监测到驾驶员有安全操作，停止输出报警信息；当确定车辆具备车辆行驶干预需求时，控制发出严重报警信息，监测驾驶员的操作，若未监测到驾驶员的安全操作，先根据车辆实时速度和安全距离值确定车辆的目标加速度，进而结合车辆的实时质量计算车辆的控制加速度。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制参数决策模块设置上位控制单元，由上位控制单元根据下述方式确定车辆的目标加速度：式中，acc1表示车辆的目标加速度值，v为车辆当前车速，S为当前车辆的安全距离值，S0为...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志慧，杨腾，祖超越，熊晓宇，
申请(专利权)人：青岛慧拓智能机器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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