[发明专利]一种基于后驱前转向的搬运汽车控制系统

权利要求书

1.一种基于后驱前转向的搬运汽车控制系统，其特征在于，所述搬运汽车控制系统包括：供电系统、车体控制系统、调度系统、无线通讯系统、驱动转向系统、组合导航系统、激光测量定位系统、安全防撞系统，

所述搬运汽车的车体采用多台驱动转向系统实现前端车轮转向、后端车轮驱动的车型架构，按照设定路线，搬运汽车从起点位置按照不同路线、不同转弯半径自主导航到达目标终点。

2.根据权利要求1所述的搬运汽车控制系统，其特征在于，所述车体控制系统包括伺服运动控制器和信号扩展模块，其中，

信号扩展模块用于接收调度系统的路径命令信息、组合导航系统的反馈信息、自动对接反馈数据信息以及安全防撞系统的反馈信息；

运动控制器对信号扩展模块接收的信息进行数据接收并进行计算，根据计算结果向驱动转向系统发送运动指令，控制搬运汽车的运动。

3.根据权利要求2所述的搬运汽车控制系统，其特征在于，所述运动控制器计算过程如下所示：

左转情况下，左转差速：

左前轮转角度：θ1＝arccot(cotθ-0.65714)；

右前轮转角度：θ2＝θ；

左后轮转速度：

右后轮转速度：n4＝n，

右转情况下，右转差速：

左前轮转角度：θ1＝θ；

右前轮转角度：θ2＝arccot(cotθ-0.65714)；

左后轮转速度：n3＝n；

右后轮转速度：

直行情况下，等速度：

左前轮转角度：θ1＝θ；

右前轮转角度：θ2＝θ；

左后轮转速度：n3＝n；

右后轮转速度：n4＝n，

其中，θ取值范围为0＜θ＜90°，n取值范围为大于0。

4.根据权利要求3所述的搬运汽车控制系统，其特征在于，当搬运汽车直行时，组合导航系统实时反馈的车体中心左右偏移值d₁和偏转角β₁传送给车体运动控制系统，与左右偏移值的给定值d₂和偏转角的给定值β₂比较得出：d＝d₁-d₂，β＝β₁-β₂，其中d为左右偏差值，β为角度偏差值，进而对左右和角度分别进行PID控制，

根据车体稳定性分析，采用带死区PID控制：

当-5mm<d<5mm时，左右偏差不需调节；

当-35mm<d<35mm时，进行左右PID控制输出车体横向速度值v_x和车体前进方向速度值v_y，根据d的大小设置不同距离区间，给定不同的反向车体横向速度值v_x，最终控制d在±5mm范围内；

当d>35mm或d<-35mm时，车体超出轨道，停止运行；

当β＝0°时，不进行车体角度调节；

当β＞0°或β＜0°时，进行角度PID控制，输出相应的转向角度θ，根据车体速度与每个车轮角速度的关系，计算出每个车轮调节的速度，进而调节角度偏差。

5.根据权利要求1所述的搬运汽车控制系统，其特征在于，所述调度系统包括上位机调度界面和调度系统无线收发通讯模块，调度系统通过调度系统无线收发通讯模块与车体无线通讯模块实时通信；上位机调度界面用于给出搬运汽车的最优路径，完成多台搬运汽车的调度规划。

6.根据权利要求1所述的搬运汽车控制系统，其特征在于，所述无线通讯系统包括安装在调度系统内的调度系统无线收发通讯模块，以及安装在搬运汽车上的车体无线通讯模块，通信协议为TCP/IP协议。