[发明专利]一种机械自动转向控制方法

权利要求书

1.一种机械自动转向控制方法，该机械的存储装置中存储有PID控制器的比例常数、微分常数和积分常数，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)根据机械转向要到达的目标点确定其位置偏差和航向偏差；

(2)PID控制器根据所述位置偏差和航向偏差确定当前期望前轮转角，并控制转向机构根据所述当前期望前轮转角来控制前轮转向，同时通过角度传感器采集当前实际前轮转角；

(3)计算当前期望前轮转角与当前实际前轮转角的误差及误差的变化率，PID控制器根据所述误差及误差的变化率确定PID比例常数的增量、微分常数的增量和积分常数的增量，得到调整后的比例常数、微分常数和积分常数；

(4)PID控制器利用调整后的比例常数、微分常数和积分常数求出当前期望前轮转角的增量，得到调整后的期望前轮转角，并控制转向机构根据所述调整后的期望前轮转角来控制前轮转向。

2.如权利要求1所述的机械自动转向控制方法，其特征在于，所述PID控制器与转向机构之间连接有步进电机，所述PID确定当前期望前轮转角后向所述步进电机发送控制指令，所述步进电机根据所述控制指令控制转向机构使其根据所述当前期望前轮转角来控制前轮转向。

3.如权利要求1所述的机械自动转向控制方法，其特征在于，在步骤(1)中，根据所述机械当前时刻的行驶速度确定所述机械的最佳前视距离，依据所述最佳前视距离确定目标航向角，由所述目标航向角和最佳前视距离确定机械的目标点坐标。

4.如权利要求3所述的机械自动转向控制方法，其特征在于，根据所述机械当前时刻的行驶速度确定所述机械的最佳前视距离的方法为：

L=2v≤1.5m/sv+0.75v>1.5m/s]]>

其中，L为机械当前时刻最佳前视距离，v为行进速度。

5.如权利要求4所述的机械自动转向控制方法，其特征在于，由所述目标航向角和最佳前视距离确定机械的目标点坐标：

x_pre＝x+L·cos(θ_p)

y_pre＝y+L·sin(θ_p)

其中，(x_pre，y_pre)表示目标点坐标，(x，y)表示机械当前位置点的坐标，L表示最佳前视距离，θ_p表示机械的目标航向角。

6.如权利要求1所述的机械自动转向控制方法，其特征在于，所述当前实际前轮转角与当前期望前轮转角之间的误差变化率EC由当前实际前轮转角与当前期望前轮转角之间的误差E的微分求得。