[发明专利]一种智能线控底盘加速度控制系统与控制方法

说明书

本发明公开了一种智能线控底盘加速度控制系统，包括上位机、VCU、感知系统、线控驱动系统、线控制动系统和车载传感系统。本发明控制方法采用前馈控制和反馈控制相结合的控制策略，通过前馈控制加快底盘加速度控制的响应速度，并通过反馈控制提高底盘加速度控制的控制精度，综合提高底盘加速度控制效果。本发明通过实时拟合底盘加速度控制的前馈控制参数，为底盘加速度控制提供准确的前馈控制输出，减少车辆底盘加速度控制的前馈控制偏差对底盘加速度控制效果的影响。并通过对反馈控制参数实时优化，提高车辆底盘加速度控制的反馈控制的响应速度和控制精度。通过前馈参数的实时拟合和反馈参数的实时优化，综合提高底盘加速度的控制效果。

技术领域

本发明属于智能线控底盘控制领域，具体是一种智能线控底盘加速度控制系统与控制方法。

背景技术

加速度控制是车辆底盘控制的一个重要指标，对实现车辆智能辅助驾驶与自动驾驶相关功能具有重要意义。比如自适应巡航功能需要稳定精准的加速度跟随，以实现较好的车辆巡航功能，再比如无人驾驶车辆轨迹规划与轨迹跟随，车辆紧急避障等功能，都需要车辆加速度的快速精准控制。

现有的车辆加速度控制方案中，多数采用前馈控制加反馈控制的加速度控制方法。使用这种加速度控制方案，能够提高车辆加速度控制的响应速度和控制精度，但也存在一定的问题。一方面，车辆的行驶参数，如车辆的滚动阻力系数、车辆的风阻系数、车辆的迎风面积难以准确测量得到，而且会随着使用环境和使用时间发生改变，由此造成的前馈控制输出偏差会对底盘加速度控制造成影响。另一方面，由于车辆底盘在高速行驶中具有非线性，因此底盘控制的反馈控制参数需要根据车辆行驶工况进行优化。

在现有的加速度控制方案中，少有考虑对车辆底盘控制参数实时拟合和优化，以减少车辆行驶环境和行驶工况改变对车辆加速度控制效果的影响。如专利申请号为202010138511.5，名为“一种电动汽车的加速度控制方法”的专利，在实现电动车加速度控制时，只通过车辆质量反求电机扭矩输出，没有考虑车辆参数与实际之间误差造成的控制误差。专利申请号为201810677167.X，名为“无人驾驶电动车的加速控制方法及装置”的专利，通过VCU根据期望纵向加速度计算电动车辆所需的基础扭矩和实际加速度与期望纵向加速度误差计算PID输出扭矩，用两部分扭矩之和综合控制车辆加速度。但这个专利中前馈控制参数和反馈控制参数都为定值，车辆行驶环境和行驶工况的改变会对加速度控制效果造成影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种智能线控底盘加速度控制系统与控制方法，可为底盘加速度控制提供准确的前馈控制输出，减少车辆底盘加速度控制的前馈控制偏差对底盘加速度控制效果的影响，提高车辆底盘加速度控制的反馈控制的响应速度和控制精度，综合提高底盘加速度的控制效果。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能线控底盘加速度控制系统，包括上位机、VCU、感知系统、线控驱动系统、线控制动系统和车载传感系统；

所述的上位机用于向VCU发送期望纵向加速度值；

所述的感知系统包括IMU、GPS和数据处理模块，所述的IMU用于感知实时的底盘多个方向加速度与路面坡度信息，所述的GPS用于获取实时的底盘位置和速度信息，所述数据处理模块用于将IMU数据和GPS数据滤波和融合，得到实时的底盘的车速、纵向加速度和路面坡度值并发送给VCU；

所述的线控驱动系统包括若干电机控制器和若干底盘驱动电机，所述的线控驱动系统用于接收VCU发送的控制信号并向VCU反馈各个底盘驱动电机的输出扭矩；

所述的线控制动系统包括若干制动控制器和若干制动执行器，所述的线控制动系统用于将各个制动执行器的制动压力值反馈给VCU并接收VCU发送的控制信号；

所述的车载传感系统包括若干车轮转角传感器和若干载重压力传感器，所述的车载传感系统用于向VCU反馈若干车轮转角传感器测量得到的底盘的每个车轮转角值和若干载重压力传感器测量得到的底盘的载重压力值；