一种汽车测试用驾驶机器人控制方法技术

本发明专利技术具体涉及一种汽车测试用驾驶机器人控制方法。所述方法包括如下步骤：S1、驾驶机器人自学习：记算当前车速v和加速度a对应的油门踏板角度P

【技术实现步骤摘要】
一种汽车测试用驾驶机器人控制方法


[0001]本专利技术属于汽车制造及控制
，具体涉及一种汽车测试用驾驶机器人控制方法。

技术介绍

[0002]当前汽车试验用驾驶机器人的控制策略多采用PID控制，该控制方法具有系统稳定、参数学习快等优点，但是PID控制下的油门控制与汽车实际行驶过程中驾驶员对于油门的控制并不相同。在整车台架试验过程中，同样是跟踪特定工况曲线进行循环驾驶，驾驶员的反应周期远大于驾驶机器人的调节周期，驾驶员往往是根据一段时间内车速的变化情况综合车辆油门响应来进行控制。
[0003]对于台架试验来说，驾驶机器人的引用可以有效减少试验过程中人工的投入，并且具有一致性高、误差小等优点。然而驾驶机器人和实际驾驶员的驾驶方式存在很大的差异，驾驶机器人具有调节精度高、调节频率快等特点，驾驶员的调节频率远低于驾驶机器人，但是驾驶员通常会对之后一段时间内的工况进行分析判断，控制车速在误差范围内。
[0004]为了在台架上模拟道路工况，除了对实际行驶工况速度的模拟，还应该贴合驾驶员实际驾驶情况，高频率、高精度的PID调节无法满足这个需求。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种汽车测试用驾驶机器人控制方法，该方法将路谱曲线进行短行程划分，并依据短行程速度变化情况以加速度、调节周期为控制目标，达到控制稳定、调节频率低、速度震荡少等特点，这些特点与实际驾驶情况贴近。
[0006]所述方法包括如下步骤：
[0007]S1、驾驶机器人自学习：
[0008]S1.1、记算当前车速v和加速度a对应的油门踏板角度P
a
和制动踏板力F
b
；建立转毂工况踏板需求初始表；
[0009]S1.2、输入循环工况，对于第i时刻车速v
i
、加速度a
i
查找初始表中对应的油门踏板角度P
ai
、制动踏板力F
bi
；
[0010]S1.3、对驾驶机器人施加计算的操作控制，判断加速度变化是否符合预期，若不符合则对初始表进行修正；
[0011]S1.4、重复S1.2～S1.3直至完成整个路谱曲线，完成自学习，得到修正表；
[0012]S2、驾驶机器人实际驾驶：
[0013]S2.1、根据路谱工况曲线划分短行程，将短行程划分为加速短行程、匀速短行程和减速短行程；
[0014]S2.2、定义最短调节周期T0，对行程进行周期划分；
[0015]S2.3、根据周期的加速度需求如公式中的v
s
及a
t
查找修正表中对应的P
a
和F
b
；
[0016]S2.4、对驾驶机器人施加控制计算的操作，判断速度是否超过预设偏差，若超过偏
差则以当前时刻为起点重新划分周期，若偏差满足预设阈值则保持控制不变，直至到达下一调节点后重复步骤S2.3。
[0017]进一步，计算油门踏板角度P
a
的公式为：P
a
＝k
a
·
T
r
/T
m
+b
a
；其中，k
a
为油门踏板角度与负荷率转换系数，b
a
为常数项，T
r
为发动机的需求扭矩，T
m
为发动机的最大扭矩。
[0018]进一步，计算制动踏板力F
b
的公式为：F
b
＝(
‑
f
‑
b
b
)/k
b
；其中f为车辆受力，b
b
为，k
b
为。
[0019]进一步，车辆受力f为设定阻力以及加速阻力之和:f＝f
s
+f
j
其中，f
s
为设定阻力，f
j
为加速阻力。
[0020]进一步，对于第i时刻的车速v
i
，加速度a
i
如下式所示：其中t
i+1
和v
i+1
为后一时刻的时间及车速，t
i
‑1和v
i
‑1为前一时刻的时间及车速。
[0021]进一步，划分短行程的方式为：以速度的拐点作为短行程划分的依据，当加速度的大小在
±
0.1m/s2之间时车辆处于匀速状态，连续的匀速状态作为一个匀速短行程，连续的加速状态作为一个加速短行程，连续的减速状态作为一个减速短行程。
[0022]进一步，最短调节周期T0设置为3秒。
[0023]进一步，对行程进行周期划分具体为：若行程的时间小于等于T0，则以行程的初始点和结束点作为周期的开始和结束，若行程的时间大于T0，则以初始点开始每隔T0时间为一个周期，直至到达结束点或者剩余时间小于T0。
[0024]进一步，周期的加速度需求如公式为：a
t
＝(v
e
‑
v
s
)/3.6
·
(t
e
‑
t
s
)；
[0025]其中：
[0026]v
s
是路谱曲线周期起始点车速或者当前时刻实际车速，单位m/s；
[0027]v
e
是周期终点或者行程结束点车速，单位m/s；
[0028]t
s
是周期的起始时刻，单位s；
[0029]t
e
是周期的结束时刻，单位s。
[0030]进一步，判断速度是否超过预设偏差时，所述预设偏差为
±
1.6km/h。
[0031]本专利技术的有益效果为：为了贴近驾驶员实际驾驶情况，本专利技术提出一种基于短行程的惰性PID控制策略，解决常规PID控制精度高、与实际情况偏离的问题。该控制策略在测试车辆实际排放及油耗的测试中具有很大的意义，有益于在台架上模拟实际行驶工况。本专利技术以贴近驾驶员实际驾驶为目标，将工况曲线依据加减速特征划分短行程区间，建立预测模型控制每个区间内加减速需求，达到区间油门/刹车控制变化稳定、速度跟踪满足误差要求，实现贴近实际驾驶的控制。该方法将路谱曲线进行短行程划分，并依据短行程速度变化情况以加速度、调节周期为控制目标，达到控制稳定、调节频率低、速度震荡少等特点，这些特点与实际驾驶情况贴近。
附图说明
[0032]图1为驾驶机器人实际驾驶阶段控制流程图；
[0033]图2为常规PID车速跟踪曲线示意图；
[0034]图3为本方法车速跟踪曲线示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合附图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，本领域普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车测试用驾驶机器人控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、驾驶机器人自学习：S1.1、记算当前车速v和加速度a对应的油门踏板角度P
a
和制动踏板力F
b
，建立转毂工况踏板需求初始表；S1.2、输入循环工况，对于第i时刻车速v
i
、加速度a
i
查找初始表中对应的油门踏板角度P
ai
、制动踏板力F
bi
；S1.3、对驾驶机器人施加计算的操作控制，判断加速度变化是否符合预期，若不符合则对初始表进行修正；S1.4、重复S1.2～S1.3直至完成整个路谱曲线，完成自学习，得到修正表；S2、驾驶机器人实际驾驶：S2.1、根据路谱工况曲线划分短行程，将短行程划分为加速短行程、匀速短行程和减速短行程；S2.2、定义最短调节周期T0，对行程进行周期划分；S2.3、根据周期的加速度需求公式中的v
s
及a
t
查找修正表中对应的P
a
和F
b
；S2.4、对驾驶机器人施加控制计算的操作，判断速度是否超过预设偏差，若超过偏差则以当前时刻为起点重新划分周期，若偏差满足预设阈值则保持控制不变，直至到达下一调节点后重复步骤S2.3。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，计算油门踏板角度P
a
的公式为：P
a
＝k
a
·
T
r
/T
m
+b
a
；其中，k
a
为油门踏板角度与负荷率转换系数，b
a
为常数项，T
r
为发动机的需求扭矩，T
m
为发动机的最大扭矩。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，计算制动踏板力F
b
的公式为：F
b
＝(
‑
f
‑
b
b
)/k
b
；其中f为车辆受力，b
b
...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦森，秦学，李响，李保权，李洪波，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：