[发明专利]一种小型无人驾驶线控底盘的控制方法

说明书

本发明公开了一种小型无人驾驶线控底盘的控制方法，其在整车控制器设有目标车速接口、目标加速度接口和纵向距离误差接口，将纵向控制功能集成到线控底盘中，并通过对车速、纵向距离做反馈闭环控制，同时加入加速度做前馈控制，由此使得线控底盘具备控制精准、适配性强和能耗低等优势。同时，本发明的线控底盘具备复合制动功能，能够在车辆减速度较小的时候完全采用电机进行能量回收，并只在减速度不足的时候补足机械制动，大大提升了车辆的经济性水平。

技术领域

本发明涉及无人驾驶控制技术领域，尤其是一种小型无人驾驶线控底盘的控制方法。

背景技术

在人工智能、无人驾驶高速发展的今天，有越来越多特殊用途需求的小型无人驾驶车辆，例如物流车、扫地车和安防车等等，这些车辆执行的往往是特定运营场景下的无人驾驶任务，特点是车辆体积小、道路环境简单、车速低。

现有小型无人驾驶车辆的开发方式通常采用车辆制造企业提供完整的车辆线控底盘和外观，而无人驾驶系统则由其他无人驾驶方案供应商提供。工作时，无人驾驶系统通过线控底盘的各种通信接口来实现信号传输，由此控制车辆的行驶、转向功能。目前，无人驾驶的行驶控制的方法通常是无人驾驶系统下发油门和制动的需求开度百分比，由线控底盘进行换算后再对驱动电机下发需求扭矩，并对制动系统下发制动压力请求。这种控制方式意味着横纵向的闭环控制直接由无人驾驶系统完成，而线控底盘只作为单纯的执行机构来响应无人驾驶系统的请求。这种方法的弊端在于无人驾驶系统要针对线控底盘进行大量的测试和控制参数标定，适配性较差，开发周期长。同时，无人驾驶系统进行纵向闭环控制时，无法进行驱动电机电制动和机械制动之间的协调分配，因为这种低层级的控制只能够由线控底盘来完成，所以往往这种小型无人驾驶车辆在制动时往往只采用机械制动，而无能量回收，这无疑提高了车辆的行驶能耗，降低了车辆的续驶里程，影响了小型无人车的作业效率。

发明内容

本发明提供一种小型无人驾驶线控底盘的控制方法，其主要目的在于解决现有技术存在的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种小型无人驾驶线控底盘的控制方法，包括如下步骤：

(1)整车控制器通过无人驾驶系统获取目标车速V_t、目标加速度A_t和纵向距离误差E_s；

(2)整车控制器获取车辆的实际车速V_a，以车速误差E_v进行车速环的PID闭环控制，以纵向距离误差E_s进行位置环的PID闭环控制，并通过目标加速度A_t计算出车辆所需的轮边力F(t)，从而进行前馈补偿，由此实现纵向控制；

(3)车辆制动过程中，整车控制器根据轮边力F(t)计算最大轮上力F_e(r)，若|F(t)|≤F_e(r)，则不请求机械制动，采用电制动进行能量回收；若|F(t)|F_e(r)，则控制机械制动介入补充制动力，由此实现动态的制动力分配。

进一步，在步骤(1)中，整车控制器设有目标车速接口、目标加速度接口和纵向距离误差接口，无人驾驶系统根据驾驶计划向整车控制器发送目标车速V_t/或目标加速度A_t，并决定是否向整车控制器发送纵向距离误差E_s，当未发送纵向距离误差E_s时，则视为E_s＝0。

更进一步，若无人驾驶系统只发送了目标车速V_t，则整车控制器通过对目标车速V_t进行微分，从而得到对应的目标加速度A_t；若无人驾驶系统只发送了目标加速度A_t，则整车控制器通过对目标加速度进行积分，从而得到对应的目标车速V_t。