[发明专利]无人驾驶车辆的车轮防滑控制方法

说明书

本发明公开了一种无人驾驶车辆的车轮防滑控制方法，包括：S1,无人驾驶车辆启动运行；S2，系统初始化；S3，系统启动自检；S4，发动机转速、车轮轮速信号采集；S5，信号处理；S6，读取当前驱动轮的轮速，依据S5得到的车轮轮速数据读取驱动轮的轮速；S7，计算当前车速；S8，轮速、车速估计；S9，打滑检测，若打滑，分别执行S10和S14；若不打滑，返回S4；S10，轮胎模型识别；S11，计算最佳滑转率；S12，节气门模糊PID控制；S13，调节节气门开度，然后返回S4；S14，制动压力模糊控制；S15，制动系统防滑控制，之后返回S4。该方法有效抑制了无人驾驶车辆车轮打滑问题，提高了车辆行驶的安全性。

技术领域

本发明涉及无人驾驶领域，尤其涉及一种无人驾驶车辆的车轮防滑控制方法。

背景技术

无人驾驶技术，因其具有自动、高效、安全、低成本的优势，在整个煤矿生产体系中应用越来越广泛。但是不同于城市道路的路面，随着矿山深度下探，煤矿井下巷道环境恶劣、光照不充分、路况复杂，尤其是井下地面潮湿可能会导致车轮打滑。车轮打滑引起的控制不稳定以及制动不稳定极易发生安全事故。所以在矿车的无人驾驶系统中必须做防滑控制，提升整车的安全性和稳定性。

现有技术中，有许多专家学者提出了一些应用于无人驾驶车辆的车轮防滑控制方法。有专家提出了一种抑制矿用无人驾驶电机车车轮滑动的速度控制方法，通过在电机控制的输出中加入反馈项来降低负载突变对电机转速的影响，从而抑制电机车因粘着力变化造成的车轮打滑现象。但是该方法是针对电机的控制设计，无法应用在燃油车上。

有学者提出了一种无人驾驶车辆车轮打滑识别及控制的方法及系统，该方法根据EBS车速或者轮速判断车轮是否处于打滑状态，若处于打滑状态，通过进行档位限制控制、差速锁主动控制及发动油门主动控制，实现主动防滑控制。但是该方案只对打滑是否发生进行判断，并未对打滑情况进行评估量化，无法做到高精度控制。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种无人驾驶车辆的车轮防滑控制方法，以提高无人驾驶车辆在潮湿地面上行驶的稳定性和安全性。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种无人驾驶车辆的车轮防滑控制方法，包括以下步骤：

S1，无人驾驶车辆启动运行；

S2，系统初始化：包括读取车辆质量、前轮轴距、后轮轴距、驱动轮质心高度、模糊PID控制器初始参数；

S3，系统启动自检：检查各个传感器、惯性导航系统、全球定位系统和激光雷达是否工作正常；

S4，发动机转速、车轮轮速信号采集：动力域控制器从曲轴位置传感器和轮速传感器中读取发动机转速、车轮轮速信号；

S5，信号处理：使用EKF算法过滤所述发动机转速、车轮轮速信号的噪声，基于样条三次函数拟合过滤后的信号，保证发动机转速、车轮轮速不产生突变，得到光滑连续的发动机转速和车轮轮速数据；

S6，读取当前驱动轮的轮速，依据步骤S5得到的车轮轮速数据读取驱动轮的轮速；

S7，计算当前车速，车辆的行驶速度通过以下公式计算得出：

式中：v为车辆的行驶速度，单位为km·h^-1；r为车轮滚动半径；n为发动机转速，单位为r·m^-1，发动机转速由曲轴位置传感器测量，检测信号发送至动力域控制器；i_g为变速器传动比；i₀为主减速器传动比；

S8，轮速、车速估计：将步骤S6、S7中得到的驱动轮轮速和车速联合惯性导航系统、全球定位系统、激光雷达进行信息融合，得到融合后的驱动轮的轮速ω_融和车辆的行驶速度v_融；