[发明专利]智能小车转向控制方法和控制装置

权利要求书

1.一种智能小车转向控制方法，包括：

智能小车在赛道上行进时，通过传感器实时测量本小车距离赛道的中心线位置偏差local_error；

计算local_error³，并根据local_error的一次项系数a，以及local_error的三次项系数b，如下公式一确定所述智能小车的舵机转向输出PWM：

PWM＝MIDSTRING+a×local_error+b×local_error³     (公式一)

其中，MIDSTRING为所述舵机的转向中值；

根据计算出的PWM控制智能小车的舵机进行转向操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次项系数a以及三次项系数b是预先在所述智能小车的调试过程中确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能小车的调试过程具体包括：

对一次项系数a进行预估；

在a的预估值的基础上，根据所述智能小车在弯形跑道的试跑情况调整a值；

对三次项系数b进行预估；

在b的预估值的基础上，根据所述智能小车在圆形、大S形跑道的试跑情况调整b值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对一次项系数a进行预估，具体包括：

根据如下公式二对一次项系数a进行预估：

（公式二）

公式二中，为系数a的预估值，PWM_add表示舵机向左向右转向的最大变化脉宽能力，max_local_error表示所述智能小车在圆形跑道上基本沿赛道中心跑时，所述传感器所测量到的最大中线位置偏差值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对三次项系数b进行预估，具体包括：

根据如下公式三对三次项系数b进行预估：

（公式三）

公式三中，为系数b的预估值，PWM_add表示舵机向左向右转向的最大变化脉宽能力，max_local_error表示所述智能小车在圆形跑道上基本沿赛道中心跑时，所述传感器所测量到的最大中线位置偏差值。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述智能小车在弯形跑道的试跑情况调整a值，具体包括：

所述智能小车在弯形跑道试跑时，如果智能小车在入弯的时候外切或向外跑出赛道，则增加a的值；

反之，如果智能小车在入弯的时向内跑入赛道，则减小a的值，直到小车跑在内切赛道的位置。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述智能小车在圆形、大S形跑道的试跑情况调整b值，具体包括：

所述智能小车在圆形跑道试跑时，如果试跑路线像蛇行，则减小b值，直到所述智能小车跑在内切赛道的位置；

所述智能小车在大S形跑道试跑时，如果在两个半圆跑道的过渡段冲出跑道，则增大b值，直到所述智能小车在所述过渡段完成平滑过渡。

8.一种智能小车转向控制装置，其特征在于，包括：

位置偏差测量模块，用于通过传感器实时测量智能小车距离赛道的中心线位置偏差local_error；

舵机转向输出确定模块，用于计算local_error³，并根据local_error的一次项系数a，以及local_error的三次项系数b，如下公式一确定所述智能小车的舵机转向输出PWM；

舵机控制模块，用于根据计算出的PWM控制智能小车的舵机进行转向操作；

PWM＝MIDSTRING+a×local_error+b×local_error³    (公式一)

其中，MIDSTRING为所述舵机的转向中值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

调试模块，用于在所述智能小车的调试过程中确定所述一次项系数a以及三次项系数b。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调试模块，具体包括：

系数预估单元，用于对一次项系数a以及三次项系数b进行预估；

一次项系数调整单元，用于在a的预估值的基础上，根据所述智能小车在弯形跑道的试跑情况调整a值；

三次项系数调整单元，用于在b的预估值的基础上，根据所述智能小车在圆形、大S形跑道的试跑情况调整b值。