[发明专利]一种具有多模式的线控转向控制器及控制方法

权利要求书

1.一种具有多模式的线控转向控制器，其特征在于包括微处理器和蓝牙模块电路：微处理器即控制器通过程序实现多模式的控制，所述微处理器包括配置模块和工作模块，配置模块用于修改工作模式下的配置数据；所述工作模式包括转矩控制模式、角度控制模式和路径跟踪模式；转矩控制模式用于路感测试，角度控制模式和路径跟踪模式用于操纵稳定性工况测试，用于产生角阶跃输入、角脉冲输入、正弦角度输入，以及双纽线路径跟踪工况；

微处理器采用循环执行机制，配置模块和工作模块的实现均在循环中完成；上电初始化后，配置模块与上位机进行连接，如果在设定的时间内配置模块和上位机连接成功，则配置模块读取上位机发送的工作模式及所述工作模式下的相应配置数据，读取完成后，配置模块停止工作；工作模块开始工作，进入当前所设置成功的工作模式，如果配置模块设定的时间内未和上位机连接成功，则退出配置模式，进入当前已存储的工作模式；根据不同工作模式下的配置数据及相应的控制策略生成目标转矩，并将目标转矩发送给电机控制器，电机控制器在收到目标转矩后，根据目标转矩执行转向操作，从而在所设置的工作模式下运行；

蓝牙模块电路包括具有串口通信接口的蓝牙模块，用于实现与上位机的通信，通过蓝牙通信协议传输工作模式和配置数据。

2.根据权利要求1所述的一种具有多模式的线控转向控制器，其特征在于：所述转矩控制模式实现为：配置模式下传输转矩控制模式数据时，配置数据的函数表达式为T＝f(θ,v)，输入为方向盘转角和车速，输出为方向盘控制力矩，该模式下配置模块读取配置数据，并将配置数据存储到表格中，在转矩控制模式开始工作后，根据接收到的方向盘转角和车速，通过查表得到方向盘控制力矩，并将力矩发送给电机控制器完成方向盘的路感控制。

3.根据权利要求1所述的一种具有多模式的线控转向控制器，其特征在于：所述角度控制模式实现为：配置模式下传输角度控制模式数据时，配置数据的函数表达式为θ＝f(n)，n＝1,2,...,100，输入为采样点个数，输出为方向盘目标转角；在角度控制模式开始工作后，多模式线控转向控制器读取方向盘目标角度，通过角度闭环和转速阻尼，生成方向盘控制力矩，并将力矩值通过电机控制接口发送给电机控制器完成目标角度的控制，多模式线控转向控制器读取方向盘目标转角的间隔时间能够根据测试工况进行设定，从而实现不同的方向盘转角随时间的变化情况。

4.根据权利要求1所述的一种具有多模式的线控转向控制器，其特征在于：所述路径跟踪模式实现为：配置模式下传输路径跟踪模式数据时，配置数据的函数表达式为(x,y)＝f(n),n＝1,2,...,100，输入为采样点个数，输出为目标路径的坐标点(x^*,y^*)；在路径跟踪模式开始工作后，控制器读取目标路径坐标点，以及台架上动力学模型实时输出的实际路径坐标(x,y)，根据目标路径和实际路径的坐标差，采取路径跟踪算法获得方向盘转角控制量，之后采用和角度控制模式相同的控制策略，通过角度闭环和转速阻尼，生成方向盘控制力矩，并将力矩发送给电机控制器，从而完成目标路径的跟踪控制；多模式线控转向控制器读取目标路径坐标点的间隔时间能够根据测试工况进行设定，从而实现不同的路径随时间的变化情况。

5.根据权利要求1所述的一种具有多模式的线控转向控制器，其特征在于：所述线控转向控制器还包括：CAN通信控制电路、电机控制电路、电源和接口电路以及外围电路，CAN通信控制电路通过CAN通信接口与微处理器集成连接，电机控制电路通过电机控制接口与微处理器集成连接；所述外围电路包括微处理器晶振与复位电路、外围滤波电路和工作指示电路。

6.根据权利要求1所述的一种具有多模式的线控转向控制器，其特征在于：所述蓝牙通信协议中，每帧数据包含60个字节，通信协议的第1、2个字节为帧头，第3个字节为工作模式指示，第4个字节为数据包个数和序号，表明在配置模式下传输的数据一共包含几个数据包，本帧是第几个数据包，第5个字节为车速信息，第6-58个字节为配置数据信息，第59-60个字节为CRC校验信息。