[发明专利]一种拖拉机自动转向系统的建模系统

摘要

本发明公开了一种拖拉机自动转向系统的建模系统，所建模型系统包括期望转角决策模块，航向角控制器，角速率控制器，电流至前轮转角模型，前轮转角至航向角模型，以及航向角至车辆位置模型。其中，期望转角决策模块利用指令航向角与横向位置偏差相结合的方式生成期望转角的控制指令。航向角控制器采用比例‑积分控制算法，角速度控制器利用比例控制算法。电流至前轮转角模型中包含了电磁阀的死区特性模型。前轮转角至航向角的模型中包含了车速及车身长度等信息。本发明提供的方案可以大大节省自动驾驶系统的控制算法开发时间，有助于提升系统开发的效率。

主权项

1.拖拉机自动转向系统的建模系统，其特征在于，包括：期望转角决策程序模块，首先根据期望路径计算出拖拉机的期望航向轨迹角，接着结合拖拉机的实际位置(x,y)，计算出拖拉机当前位置与期望行驶轨迹之间的垂向距离，即横向位置偏差；通过该横向位置偏差与40m的比值求出航向偏差角；最后将期望航向轨迹角与航向偏差角之和作为航向角控制指令输出至航向角控制器程序模块；航向角控制器，根据期望转角决策程序模块输出的航向角控制指令结合拖拉机的实际航向角计算出航向角速率指令，并输出至角速率控制器；角速率控制器，根据航向角控制器输出的航向角速率指令结合拖拉机的实际向角速率计算出指令电流值，并输出至电流至前轮转角程序模型；电流至前轮转角程序模型，根据角速率控制器输出的指令电流值，计算出拖拉机前轮转角值，并输出至前轮转角至航向角程序模型；前轮转角至航向角程序模型，根据电流至前轮转角程序模型输出的拖拉机前轮转角值计算出拖拉机的实际航向角和拖拉机的实际航向角速率，并将拖拉机的实际航向角传至航向角控制器和航向角至车辆位置程序模型，将拖拉机的实际航向角速率输出至角速率控制器；航向角至车辆位置程序模型，根据前轮转角至航向角程序模型输出的拖拉机的实际航向角计算出拖拉机当前的相对位置坐标(x,y)，并输出至期望转角决策程序模块。