[发明专利]基于前馈PI控制的定速巡航系统及方法

权利要求书

1.一种基于前馈PI控制的定速巡航方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、基于期望加速度a计算电机的扭矩值Tq；

S2、输入语言为kp值、ki值、目标速度与当前速度的差值，基于PI控制输出扭矩修正值△Tq；

S3、扭矩值Tq及扭矩修正值△Tq即构成电机的扭矩输出值。

2.如权利要求1所述基于前馈PI控制的定速巡航方法，其特征在于，所述k_p值、k_i值的获取方法具体如下：

S21、将速度值及速度差值进行划分，形成若干速度区间及速度差区间；

S22、标定各速度区间端值下不同速度差区间端值的k_p值及k_i值，并进行存储；

S23、基于当前速度、速度差值所在的速度区间、速度差值区间来确定对应的k_p值及k_i值；

速度差值是指目标速度与当前速度的速度差值。

3.如权利要求1所述基于前馈PI控制的定速巡航方法，其特征在于，扭矩值Tq采用如下公式进行计算：

T_q＝(Ma+F_风阻+F_滚阻+F_坡阻)*R，

其中，a为期望加速度，F_风阻为风阻力，F_滚阻为滚动摩擦力，F_坡阻为坡道阻力，R为滚动半径，M为车辆质量。

4.如权利要求1所述基于前馈PI控制的定速巡航方法，其特征在于，在步骤S3之后还包括：

S4、直接读取当前时刻的车辆速度。

5.如权利要求1所述基于前馈PI控制的定速巡航方法，其特征在于，定义PI控制的速度差累加值的最大值，当速度差累加值超出最大值，则输出速度差累加值的最大值。

6.一种基于前馈PI控制的定速巡航系统，其特征在于，所述系统包括：

参数设置单元，扭矩反馈单元、PI控制单元，参数选择单元、电机控制单元及速度反馈单元；参数设置单元的输出端分别与扭矩反馈单元、PI控制单元及参数选择单元的输入端连接，扭矩反馈单元、PI控制单元的输出端与电机控制单元的输入端连接，参数选择单元的输出端与PI控制单元的输入端连接，电机控制单元的输出端与速度反馈单元的输入端连接，速度反馈单元的输出端分别与PI控制单元、参数选择单元的输入端连接；

参数设置单元用于设置车辆的巡航速度及期望加速度a，巡航速度即为目标速度；扭矩反馈单元基于期望加速度a计算电机的扭矩值Tq；参数选择单元基于当前车速、速度差值所在的速度区间、速度差值区间来确定对应的k_p值及K_i值；PI控制单元基于k_p值、K_i值及速度差值输出扭矩修正值△Tq；电机控制单元基于扭矩值Tq及扭矩修正值△Tq来控制电机的输出扭矩；速度反馈单元实时从电机控制单元处读取车辆的当前速度，并发送至PI控制单元及参数选择单元。

7.如权利要求6所述基于前馈PI控制的定速巡航系统，其特征在于，扭矩反馈单元基于如下公式计算扭矩值Tq：

T_q＝(Ma+F_风阻+F_滚阻+F_坡阻)*R；

其中，a为期望加速度，F_风阻为风阻力，F_滚阻为滚动摩擦力，F_坡阻为坡道阻力，R为滚动半径。

8.如权利要求6所述基于前馈PI控制的定速巡航系统，其特征在于，定义PI控制单元的速度差累加值的最大值，当速度差累加值超出最大值，则输出速度差累加值的最大值。