[发明专利]一种行车定位控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种行车定位控制系统，包括制动器(1)、走行变频器(2)和走行电机(3)，所述走行变频器(2)的输出端与走行电机(3)的输入端相连，其特征在于，还包括

用于测量行车(4)走行的实际距离y的距离定位传感器(5)；

行车控制器(6)，所述行车控制器(6)包括求差模块(8)、第一选择单元(9)、加速控制器(11)、减速控制器(7)、制动控制器(10)，距离定位传感器(5)的输出端与求差模块(8)的输入端相连，求差模块(8)的输出端分别与制动控制器(10)和第一选择单元(9)的输入端相连，制动控制器(10)的输出端与制动器(1)相连，第一选择单元(9)的输出端分别与加速控制器(11)和减速控制器(7)的输入端相连，加速控制器(11)和减速控制器(7)的输出端均与走行变频器(2)相连。

2.如权利要求1所述的行车定位控制系统，其特征在于，所述减速控制器(7)包括模糊控制器(12)、PID控制器(13)和第二选择单元(14)，第一选择单元(9)的输出端分别与减速控制器(7)中的模糊控制器(12)和PID控制器(13)的输入端相连，模糊控制器(12)和PID控制器(13)的输出端均通过第二选择单元(14)与走行变频器(2)相连。

3.一种行车定位控制方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的系统，包括以下步骤：

A.利用距离定位传感器(5)测量行车(4)走行的实际距离y；

B.利用求差模块(8)对行车(4)走行的实际距离y和设定距离y_s进行求差，并输出位置偏差e＝y_s-y；

C.当e>e₁时，第一选择单元(9)对加速控制器(11)施加激励信号，加速控制器(11)通过走行变频器(2)和走行电机(3)控制行车(4)加速；当e≤e₁时，第一选择单元(9)将位置偏差e送至减速控制器(7)，减速控制器(7)通过走行变频器(2)和走行电机(3)控制行车(4)减速；

D.当当前及过去的m个控制周期内|e|均小于e₃时，制动控制器(10)通过制动器(1)对行车(4)进行制动，其中m为非负整数。

4.如权利要求3所述的行车定位控制方法，其特征在于，所述减速控制器(7)包括模糊控制器(12)、PID控制器(13)和第二选择单元(14)，第一选择单元(9)的输出端分别与减速控制器(7)中的模糊控制器(12)和PID控制器(13)的输入端相连，模糊控制器(12)和PID控制器(13)的输出端均通过第二选择单元(14)与走行变频器(2)相连；

在步骤C中模糊控制器(12)接收第一选择单元(9)输出的位置偏差e，经过模糊控制算法输出控制量至第二选择单元(14)，该模糊控制器(12)的控制量用于通过走行变频器(2)和走行电机(3)控制行车(4)减速；PID控制器(13)接收第一选择单元(9)输出的位置偏差e，经过PID控制算法输出控制量至第二选择单元(14)，该PID控制器(13)的控制量用于通过走行变频器(2)和走行电机(3)控制行车(4)减速；当e₂≤e≤e₁时，第二选择单元(14)将模糊控制器(12)的控制量输送至走行变频器(2)，当当前及过去的n个控制周期内e的绝对值的均值小于e₂时，第二选择单元(14)将PID控制器(13)的控制量输送至走行变频器(2)，其中n为非负整数，e₂为由PID控制器(13)控制的距离，e₂根据需要和经验设定，e₁>e₂>e₃>0。

5.如权利要求4所述的行车定位控制方法，其特征在于，所述模糊控制算法为：对位置偏差e进行模糊处理输出E,对位置偏差的变化率ec进行模糊处理输出EC，根据模糊控制规则得到模糊控制量U，对U进行反模糊化得到实际模糊控制器(12)的控制量。

6.如权利要求4或5所述的行车定位控制方法，其特征在于，所述PID控制算法为增量型PID控制算法，u(k)=Kpe(k)+KiΣj=0ke(j)+Kd[e(k)-e(k-1)]+u(k-1),]]>其中u(k)为k时刻PID控制器(13)的控制量输出，e(k)为k时刻的位置偏差，K_p、K_i和K_d分别为比例参数、积分参数和微分参数。