[发明专利]多轮独立驱动双桥铰接式底盘转向控制方法

说明书

本发明公开了涉及农业动力底盘转向控制技术领域，公开了一种多轮独立驱动双桥铰接式底盘转向控制方法。所述方法包括：控制底盘实现前桥转向、后桥转向、双桥同向偏转以及双桥反向偏转多种转向和行走模式，提供了前后桥转角和行走电机转速分配的计算方法。同时，设置一个最大偏转误差值δ_m，使得前后桥同时偏转时转角差值控制在一定范围以内，保证控制系统的精确性；设置一个最小参考转向值δ_n，设置一个固定参考比例值k，实现底盘在低速小角度转弯时行走电机的转速协同分配。控制方法实现了多轮独立驱动双桥铰接式底盘在丘陵山区狭小复杂地形的灵活转弯和行走，保证了底盘良好的动力性、操纵性和通过性，提高了底盘对各种作业环境的适应能力。

技术领域

本发明属于农业动力底盘转向控制技术领域，具体涉及一种多轮独立驱动双桥铰接式底盘转向控制方法。

背景技术

丘陵山区由于作业地块狭小、坡度大、地形复杂、一般农业机械运行困难，农机化程度远远落后于平原地区，是农业机械化发展的难点。目前根据丘陵山区特殊地形研制的多自由度轮式仿形底盘，将4组结构相同的八字悬架以车架中央纵向平面对称铰接在前桥和后桥上，实现纵向平面一定范围内摆动仿形。行走部分采用四组独立的驱动电机配备减速器做为动力源，减速器减速后的动力经过动力输入轴后，通过两组平行于八字悬架的皮带传动装置或者悬架分动器分成两路，最后通过悬架末端的轮轴驱动车轮旋转，实现了全时8轮驱动，解决了底盘在崎岖地面行走通过性和适应性问题。

由于仿形底盘结构的限制，转向方式多采用滑移转向和单桥铰接式转向。滑移转向转向半径较小，可实现原地转向。但其转向时车轮易滑移，功率损耗大，轮胎磨损严重，易压坏农作物，而且无法实现一些大角度转弯。单桥铰接式转向结构简单，加工装配方便，成本低，适用于农业仿形底盘。但其转向机动性差，且转向半径大，同样存在车轮与路面之间滑移大，轮胎磨损严重，容易压坏农作物的问题。综上，目前多轮仿形底盘的转向方式单一，存在的弊端多，难以适应田间复杂的作业环境。因此改进现有的多自由度轮式仿形行走动力底盘，提高底盘的转向性能至关重要。

双桥铰接转向作为一种新型的转向方式，具有结构简单、成本低、加工装配方便的特点，前后桥独立偏转的结构能够提高转向灵活性，适应丘陵山区复杂的作业环境。多轮独立驱动使底盘获得更加良好的动力性、操纵性和通过性，显著提高车辆对各种路面的适应能力。但多轮独立驱动双桥铰接转向提升了控制系统的复杂性，如何提供一种适用于多轮独立驱动双桥铰接转向底盘的控制方法，已经成为本领域急需解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种适用于多轮独立驱动双桥铰接式底盘的转向控制方法。用于控制底盘实现前桥转向、后桥转向、双桥同向偏转以及双桥反向偏转多种转向和行走模式，且在转向过程中车桥转角与各行走电机转速协同分配。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案如下：

多轮独立驱动双桥铰接式底盘的转向控制方法包括：

⑴系统进入转向状态，中央控制器内置前桥转向、后桥转向、双桥同向偏转和双桥反向偏转四种转向模式控制程序，用户通过遥控按钮选择转向模式，并根据所需控制各种转向模式下的前后桥偏转角。

⑵底盘传感器实时读取各种转向模式对应的前桥偏转角δ_f、后桥偏转角δ_b。

⑶为保证操作简便性和实时控制效果，设置双桥同向偏转和双桥反向偏转两种转向模式下，前后两桥转角大小相等。双桥反向偏转转向过程中，底盘瞬心O'始终位于底盘横向中心线上Y轴上；双桥同向偏转转向过程中，前后车桥始终保持平行。因此设置一个最大偏转误差值δ_m，当||δ_f|-|δ_b||δ_m时，执行PID调节，控制系统调整转向机的伸缩长度，使得前后偏转角差值控制在最大偏转误差值以内，保证控制系统的精确性。