[发明专利]基于前馈PI控制的定速巡航系统及方法

说明书

本发明涉及汽车巡航控制技术领域，提供了一种基于前馈PI控制的定速巡航方法，该方法具体包括如下步骤：S1、基于期望加速度计算电机的扭矩值Tq；S2、输入语言为k_p值、k_i值、目标速度与当前速度的差值，基于PI控制输出扭矩修正△Tq值；S3、扭矩值Tq及扭矩修正值△Tq即构成电机的扭矩输出值，扭矩值Tq与扭矩修正值△Tq的两者之和即为电机的输出扭矩值。采用前馈PI控制的控制策略，即利用PI控制实时调整PI参数，保证整个巡航过程具有良好的运行效果，利用前馈控制，提高系统的响应，使实际车速快速逼近巡航设定车速。

技术领域

本发明涉及汽车巡航控制技术领域，提供了一种基于前馈PI控制的定速巡航系统及方法。

背景技术

行车时，在路况允许的情况下，无需踩油门踏板，车辆按照驾驶员设定的巡航设定车速自动行驶。定速巡航采用一般采用传统PI控制，其结构简单，但巡航设定车速具有不确定性，采用传统PI控制无法对其建立精确的模型，很难使整个巡航过程具有较好的运行效果。

发明内容

本发明提供了一种基于前馈PI控制的定速巡航系统，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的，一种基于前馈PI控制的定速巡航方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，在步骤S3之后还包括：

S4、直接读取当前时刻的车辆速度。

进一步的，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。

本发明是这样实现的，一种基于前馈PI控制的定速巡航系统，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；