[发明专利]一种脚踏板电驱动控制方法和系统

权利要求书

1.一种脚踏板电驱动控制方法，其特征在于，包括：

实时确定远程驾驶系统中脚踏板的位移信号，以及操作者与脚踏板之间的交互力；

基于预先建立的脚踏板力-位移模型，确定脚踏板在当前位移状态下应加载的模拟阻力期望值；

以所述交互力与所述模拟阻力期望之间的偏差作为比例积分微分控制器PID控制单元的输入信号，以所述PID控制单元的输出作为脚踏板的驱动器的控制信号，以使所述驱动器根据所述控制信号调整所述脚踏板加载的阻力。

2.根据权利要求1所述的脚踏板电驱动控制方法，其特征在于，所述PID控制单元采用增程式PID算法，所述增程式PID算法的算式为：

Δu(k)＝kp*(e(k)-e(k-1))+ki*e(k)+kd*(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))

上式中，kp、ki、kd分别为比例系数、积分系数、微分系数；k表示第k个采样时间点，e(k)代表k采样时间点的输入信号；u(k)为k时刻PID控制单元的输出。

3.一种脚踏板电驱动控制系统，其特征在于，包括：

采集模块，实时确定远程驾驶系统中脚踏板的位移信号，以及操作者与脚踏板之间的交互力；

上位计算机，基于预先建立的脚踏板力-位移模型，确定脚踏板在当前位移状态下应加载的模拟阻力期望值；

PID控制单元，以所述交互力与所述模拟阻力期望之间的偏差作为控制器PID控制单元的输入信号，以所述PID控制单元的输出作为脚踏板的驱动器的控制信号，以使所述驱动器根据所述控制信号调整所述脚踏板加载的阻力。

4.根据权利要求3所述的脚踏板电驱动控制系统，其特征在于，所述采集模块包括位移传感器和力传感器，所述位移传感器和所述力传感器设于所述脚踏板上；所述位移传感器用于实时确定远程驾驶系统中脚踏板的位移信号，并将所述位移信号传输至所述上位机模块，所述力传感器用于采集操作者与脚踏板之间的交互力，并将所述交互力传输至所述PID控制单元。

5.根据权利要求4所述的脚踏板电驱动控制系统，其特征在于，所述脚踏板通过减速器连接有电机，所述电机连接有驱动器，所述驱动器连接所述PID控制单元。

6.根据权利要求3所述的脚踏板电驱动控制系统，其特征在于，所述PID控制单元采用增程式PID算法，所述增程式PID算法的算式为：

Δu(k)＝kp*(e(k)-e(k-1))+ki*e(k)+kd*(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))

上式中，kp、ki、kd分别为比例系数、积分系数、微分系数；k表示第k个采样时间点，e(k)代表k采样时间点的输入信号；u(k)为k时刻PID控制单元的输出。

7.根据权利要求4所述的脚踏板电驱动控制系统，其特征在于，所述位移传感器连接有信号调理器，所述信号调理器连接有滤波器，所述滤波器通过串口通信连接所述PID控制单元。