[发明专利]一种用于灭火车的控制方法

说明书

一种用于灭火车的控制方法，本发明灭火车使用4组麦克纳姆轮，并为每一组麦克纳姆轮设置独立驱动的底盘电机，通过控制模块协调对4组麦克纳姆轮的驱动，能够有效减小灭火车的转弯半径至0。并通过主控板和底盘惯性导航单元的配合，对底盘电机、航向角控制电机以及俯仰角控制电机实现闭环控制以确保能够自适应地调整航向，自动修正灭火车行进过程中出现的偏差。因此，本发明灭火车的控制精度更高，操作更便利。

技术领域

本发明涉及消防领域，尤其涉及一种灭火车的控制方法。

背景技术

现有的灭火车，受驱动轮的限制，需要较大的转弯半径才能够实现转向或旋转。实际应用中，现有的灭火车往往受火场空间限制而出现无法转向、行动受阻的状况。

进一步，现有的灭火车在行进过程中，往往受火场地形影响，在各驱动轮之间产生速度差。受此速度差影响，灭火车在行进过程中时常出现航向偏移，需要后台的控制人员时刻注意对灭火车的行进方向进行修正。因此，现有灭火车行进过程中，控制效率不高，后台的控制人员时常感觉手忙脚乱。

因而，目前急需一种转弯半径小，易于实现综合控制，并且能够自适应地调整航向，修正行进过程中出现的偏差的灭火车。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于该灭火车的控制方法，该方法包括对所述灭火车的底盘电机的控制步骤、对所述灭火车的航向角控制电机和俯仰角控制电机的控制步骤：

对所述底盘电机的控制步骤包括：

步骤S1，接收并解析所述底盘电机反馈的报文、所述底盘惯性导航单元获取的所述麦克纳姆轮的转动量以及所述遥控单元的遥控信号，获得目标转速forward以及所述麦克纳姆轮当前的转速speed；

步骤S2，计算误差项err＝((forward-底盘电机转速信号的中位值)/660)底盘电机转速最大值；

步骤S3，分别计算：比例项kp_out＝比例系数*err；微分项kd_out＝微分系数*(err-old)，其中，old为上一次计算获得的误差项；积分项ki_out为每一次计算获得的误差项err乘于积分系数再进行累加；

步骤S4，计算并向所述底盘电机输出控制信号pidout，以控制所述底盘电机运转，其中，pidout＝kp_out+ki_out+kd_out；

对所述航向角控制电机和所述俯仰角控制电机的控制步骤包括：

步骤T1，接收并解析所述航向角控制电机或所述俯仰角控制电机反馈的报文、所述底盘惯性导航单元获取的所述航向角控制轴或所述俯仰角控制轴的转动量以及所述遥控单元的遥控信号，获得期望的角度值和当前的角度值；

步骤T2，计算外环误差项shell_errout＝期望的角度值-当前的角度值；

步骤T3，分别计算：外环比例项shell_kpout＝外环比例系数*shell_errout；外环微分项shell_kdout＝外环微分系数*(shell_errout-shell_oldout)，其中，shell_oldout为上一次计算获得的外环误差项；外环积分项shell_kiout为每一次计算获得的外环误差项shell_errout的累加再乘以外环积分系数；

步骤T4，计算内环期望的角速度值＝shell_kpout+shell_kiout+shell_kdout；

步骤T5，计算内环误差项＝内环期望的角速度值-当前的角速度值；对所述内环误差项进行限幅，；

步骤T6，将所述内环误差项乘于内环比例系数，获得内环比例项；将计算获得的内环误差项乘以内环积分系数的结果与之前的内环积分项输出累加获得这次的内环积分项，积分项需要做限幅，限幅为正负500；将内环误差减去上次的内环误差乘以内环微分系数,获得内环微分项；