[发明专利]一种工程车辆的速度处理的方法及装置

说明书

本发明公开了一种工程车辆的速度处理的方法及装置，当工程车辆在相邻两个路径点间地图限制速度速度差大于阈值时，分别设置加速阶段的工程车辆速度，设置减速阶段的工程车辆速度，并计算制动缓冲距离；根据加速阶段工程车辆速度计算油门踏板控制量，根据减速阶段工程车辆速度以及制动缓冲距离计算制动踏板的控制量；将油门踏板控制量、制动踏板的控制量发送给PLC控制器进行工程车辆行驶速度的调节。本发明通过对工程车辆行进过程中的加减速过程进行控制，从而在保证行进速度的同时，有效减小速度跳变，提高整体效率。

技术领域

本发明涉及一种工程车辆的速度处理的方法及装置，属于工程车辆自动驾驶技术领域。

背景技术

工程车辆如宽体自卸车、矿用卡车、挖掘机、装载机等不同于常规的乘用车辆，它们本身的体积和重量非常庞大，采用的传动系统和转向系统也存在一定的特殊性，因而矿山移动设备存在惯性大、系统延时大、载荷变化大等众多特点。此外，矿山工地的工作环境恶劣、路面条件较为复杂，存在大量连续爬坡、转弯、以及不平整路面等。因而无论是整车特性、还是行驶环境，都比常规公路车辆更加复杂。进而使设备的控制难度加大，需要控制算法具备更好的自适应性和鲁棒性。矿山设备的行走控制主要包括横向转向控制和纵向车速控制。

工程车辆行走中的纵向车速控制相比常规乘用车辆更为特殊，如：电驱动矿卡同时具备了电制动踏板和机械制动踏板，二者在不同工况下会交替发挥作用，因而在速度控制过程中需要考虑更多因素。对于电驱动行进设备，由于高速时的驱动/制动力不足，在较大坡度下坡前必须将速度将至较低值，否则会引起速度失控，进而发生危险，此外，还有弯道和管制道路等工况的速度控制，都是本领域技术人员急需要解决的问题。

现有速度控制技术中还存在如下不足：

(1)没有考虑安全性，有出现危险事故的风险；

(2)没有考虑车辆运动学和车辆动力学，规划和控制速度的方法简单，仅适用于在立体仓库运行的穿梭车或工厂车间场景下的工业卡车，不适用于其它应用在复杂路面条件下的工程车辆。

发明内容

目的：为了解决如下问题：(1)对于电驱动行进设备，由于高速时的驱动或制动力不足，在较大坡度下坡前速度控制不当，引起速度失控，进而发生危险。(2)弯道和管制道路、不平整道路等多种工况情况的速度控制问题，控制算法自适应性和鲁棒性低。本发明提供一种工程车辆的速度处理的方法、装置及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种工程车辆的速度处理的方法，包括如下步骤：

步骤1：当工程车辆在相邻两个路径点间地图限制速度速度差大于阈值时，分别设置加速阶段的工程车辆速度，设置减速阶段的工程车辆速度，并计算制动缓冲距离；

步骤2：根据加速阶段工程车辆速度计算油门踏板控制量，根据减速阶段工程车辆速度以及制动缓冲距离计算制动踏板的控制量；

步骤3：将油门踏板控制量、制动踏板的控制量发送给PLC控制器进行工程车辆行驶速度的调节。

一种工程车辆的速度处理的装置，其特征在于：包括如下模块：

速度设置模块：用于当工程车辆在相邻两个路径点间地图限制速度速度差大于阈值时，分别设置加速阶段的工程车辆速度，设置减速阶段的工程车辆速度，并计算制动缓冲距离；

控制量计算模块：根据加速阶段工程车辆速度计算油门踏板控制量，根据减速阶段工程车辆速度以及制动缓冲距离计算制动踏板的控制量；

PLC控制模块：将油门踏板控制量、制动踏板的控制量发送给PLC控制器进行工程车辆行驶速度的调节。

作为优选方案，所述加速阶段的工程车辆速度设置为速度设定值v_xref，所述设置减速阶段的工程车辆速度，并计算制动缓冲距离，具体步骤如下：