CN107985309A - 一种分段式车辆定速行驶控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分段式车辆定速行驶控制方法,定义一个速度下阈值,该速度下阈值小于或者等于设定目标速度;检测车辆的实际速度,当车辆的实际速度小于速度下阈值时,控制油门的开度为初始油门开度值与计算得到的油门开度补偿值之和;油门开度补偿值与速度误差值成正比,速度误差值为车辆的实际速度与设定目标速度的差值。速度越接近速度下阈值,速度变化越缓慢,保证了车辆的稳定运行,并且防止出现过度加速给乘客带来乘车感受不佳的问题,给乘客一个舒适的乘车环境,实现人性化控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种分段式车辆定速行驶控制方法。
背景技术
随着车辆各系统电子和控制技术的发展,车辆的定速行驶控制需求日益增加。通过运用车辆定速行驶控制可减少不必要的车速变化,有效节省燃料和降低排放污染,提高发动机的使用效率;此外,可减轻驾驶员操纵强度,提高驾驶舒适性和安全性。
基于以上现实,现有技术中开发了类似的装置或方法。如公开号为CN104828084A的电动车辆的定速巡航方法和装置,通过计算需求巡航转速,并根据电动车辆电机的状态向电机控制器输出修正后的巡航转速指令,实现电动车辆的定速巡航控制。如公开号为CN101238020A的车辆巡航控制装置,通过安装具有执行定速巡航控制和变速控制功能的发动机,根据计算目标速度需求值和期望值,结合车辆运行状态选择一个值进行变速控制。这些技术均可实现定速行驶控制,但是,绝大多数定速行驶的控制量为驱动系统的扭矩或电机转速。使用扭矩或电机转速作为控制量控制车辆速度有两个主要的弊端,一是在实现过程中必须较为深入地了解驱动系统的特性和车辆动力性能,特别是扭矩、转速、负荷等各参数之间的相互影响关系;二是不利于实现驱动控制时的拟人化,而拟人也就是模拟驾驶员的操作才是最优的驱动控制。而且,由于现有的巡航定速控制方法在由低速经加速后进行定速控制的过程中或者由高速经减速后进行定速控制的过程中使用扭矩或电机转速进行定速控制,控制方式比较粗放,无法做到从变速阶段平稳过渡到定速阶段。
发明内容
本发明的目的是提供一种分段式车辆定速行驶控制方法,用以解决传统的车辆定速控制方法无法实现平稳定速的问题。
为实现上述目的,本发明的方案包括一种分段式车辆定速行驶控制方法,定义一个速度下阈值,所述速度下阈值小于或者等于设定目标速度;
每个采集周期,检测车辆的实际速度,当车辆的实际速度小于所述速度下阈值时,控制油门的开度为初始油门开度值与计算得到的油门开度补偿值之和;
所述油门开度补偿值与速度误差值成正比,所述速度误差值为车辆的实际速度与所述设定目标速度的差值。
所述油门开度补偿值为油门开度增量值与一个油门开度增量比例系数的乘积,所述油门开度增量值为一个设定的基准值,所述油门开度增量比例系数与车辆的实际速度与所述设定目标速度的差值成正比。
当某一个周期采集到的车辆的实际速度小于所述速度下阈值,且该周期采集到的车辆的实际速度与上一个周期采集到的车辆的实际速度的差值大于所述速度下阈值与该周期采集到的车辆的实际速度的差值时,控制油门的开度为初始油门开度值与计算得到的油门开度补偿值之和,然后再减去一个修正值;所述修正值与所述该周期采集到的车辆的实际速度与上一个周期采集到的车辆的实际速度的差值成正比。
所述油门开度补偿值为delta_x*ε,其中,所述油门开度增量值为delta_x,所述油门开度增量比例系数为ε,ε与V_set-V_real成正比,V_set>V下,V_set为所述设定目标速度,V_real为当前实际速度,V下为所述速度下阈值。
所述油门开度补偿值为delta_x_final,计算公式为:
delta_x_final=delta_x*ε-delta_x_μ,
其中,delta_x为所述油门开度增量值,ε为所述油门开度增量比例系数,ε与V_set-V_real成正比,V_set>V下,V_set为所述设定目标速度,V_real为当前实际速度,V下为所述速度下阈值;delta_x_μ为所述修正值,delta_x_μ=(a*μ)%,a为根据所述该周期采集到的车辆的实际速度与上一个周期采集到的车辆的实际速度得到的加速度,μ为设定的比例因子。
设定V_real(i)是第i个采集周期采集到的实际速度值,V_real(i+1)是第i+1个采集周期采集到的实际速度值,i=1、2、……、n,V_real(i)<V_real(i+1),且V_real(i+1)-V_real(i)>V下-V_real(i+1),则,
其中,a(i)为根据V_real(i)、V_real(i+1)以及采集周期计算得到的加速度。
定义一个速度上阈值,所述速度上阈值大于或者等于所述设定目标速度;当车辆的当前实际速度大于所述速度上阈值时,控制油门开度小于一个设定的油门开度下限值,以控制车辆减速运行。
当车辆的当前实际速度在所述速度下阈值与所述速度上阈值之间时,采用增量PID控制算法对车辆的实际速度进行微调使车速稳定在所述设定目标速度。
实现所述采用增量PID控制算法对车辆的实际速度进行微调使车速稳定在所述设定目标速度的手段为:根据所述实际速度与设定目标速度的差值确定油门开度微调值delta_x_pid,进而控制车辆行驶的油门开度输出值x_order=x_real±delta_x_pid;其中,若实际速度大于或者等于设定目标速度,公式中的“±”取正;若实际速度小于设定目标速度,公式中的“±”取负。
所述油门开度微调阈值的计算公式为:delta_x_pid=Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2));
其中,Kp,Ki,Kd为设定的PID参数,error_(n-2)为第n-2次实际速度与设定目标速度的差值,error_(n-1)为第n-1次实际速度与设定目标速度的差值,error_n为第n次实际速度与设定目标速度的差值。
本发明涉及的分段式车辆定速行驶控制方法是一种基于油门开度的采用分段参数控制车辆定速行驶的方法,由于速度与油门开度具有直接的对应关系,所以,相较于使用扭矩或电机转速作为控制量控制车辆速度,本发明使用油门开度这一控制参量能够直接对车辆的速度进行控制,提升了速度控制的准确性。并且,在需要加速进入到定速阶段时,控制油门的开度为初始油门开度值与一个油门开度补偿值之和,增大油门开度能够使车辆较快地增速,而且,油门开度补偿值随着车辆速度的增加而减小,该过程达到的效果为速度越接近定速阶段规定的速度,速度变化越缓慢,所以,能够使车辆平稳地进入到定速阶段,保证了车辆的稳定运行,并且防止出现过度加速给乘客带来乘车感受不佳的问题,给乘客一个舒适的乘车环境,实现人性化控制。
另外,与现有技术相比,本发明的控制实现过程几乎完全不需要了解驱动系统本身的特性及相关背景知识,都可按照此方法实现定速行驶控制,过程也易理解;其次,该控制方式模拟人为驾驶模式,定速实现的速度较快且稳定性良好,可以在此基础上进行拟人控制的研究,为理想的自动驾驶提供基础。
本发明的实现方法无固定对象和平台基础限制,使用任何控制平台对任何自动换挡车辆(包括所有类型驱动系统的车辆,例如传统油气驱动系统、混合动力系统、纯电驱动系统、燃料电池系统等)均可实现定速行驶控制,应用范围广。
附图说明
图1是实施分段式车辆定速行驶控制方法的控制设备示意图;
图2是分段式车辆定速行驶控制方法流程示意图;
图3是在定速控制下的车速变化示意图;
图4是分段式车辆定速行驶控制方法应用实例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明提供的分段式车辆定速行驶控制方法使用油门开度作为控制量进行控制,以实现车辆的定速行驶。该方法针对整个车速范围内的定速行驶的实现,提出在不同速度区间给予不同的参数设置,以达到响应快速、稳定可靠、平顺舒适地控制车辆定速行驶的目的。
需要说明的是,这里所指的油门开度是电子油门开度,也就是一种能够被控制器接收的以模拟或数字电信号表达的油门开度,这一部分属于现有技术,不再具体说明。
该控制方法加载在一个硬件控制系统中,如图1所示,该控制系统包括两个硬件控制设备,分别是:一个进行定速行驶控制的控制器,一个能够接受电子油门开度指令信号的驱动总成控制器。
定速行驶控制器是一个控制单元,比如单片机等常规的控制芯片,其能够加载并实施本发明提供的控制方法,实时计算出相应的所需的指令油门开度x_order,并将这一指令油门开度以驱动总成控制器能够接受的方式(例如模拟信号或数字信号)发给驱动总成控制器;驱动总成控制器接收并响应电子油门开度指令信号,并控制车辆的动力系统按照相应的车速行驶。
而且,由于上述定速行驶控制器和驱动总成控制器均为控制设备,所以,可以使用两个控制设备分别进行各自的控制过程,还可以只使用一个控制设备,即将定速行驶控制器与驱动总成控制器合并,那么,一个控制器同时进行所有的控制过程,比如,如果定速行驶控制器的功能集成在驱动总成控制器上,那么驱动总成控制器就可以同时具有上述定速行驶控制器和驱动总成控制器的功能。该控制方法整体过程为,通过输入的参数:车辆的当前实际速度V_real、当前实际加速度a和当前实际油门开度x_real(油门开度采用百分比表示,即0%表示未踩下,100%表示踩到底),以及相应的设定的阈值参数进行处理,最后输出指令油门开度x_order,根据该油门开度x_order进行车辆的速度控制。车辆的实际速度可以根据现有的车速传感器进行检测,并且,按照一定的采集周期进行检测。
该控制方法的具体过程如图2所示,总共包括11个步骤,分别是:S1~S11,包括三种控制情况,具体如下:
首先,获取所需的输入参数,为:车辆的当前实际速度V_real、当前实际油门开度x_real,并设定一个目标速度V_set,该速度V_set为控制车辆按照该速度进行定速行驶的速度,所以也称为设定目标速度;然后,根据设定目标速度V_set设定两个其他数值的速度阈值,分别为速度下阈值V下和速度上阈值V上,设定目标速度V_set在速度下阈值V下和速度上阈值V上之间的范围内。需要说明的是,设定目标速度V_set与速度下阈值V下和速度上阈值V上是不相等的,在特殊情况下,设定目标速度V_set还可以等于速度下阈值V下和/或速度上阈值V上。当设定目标速度V_set等于速度下阈值V下和速度上阈值V上时,速度下阈值V下和速度上阈值V上就不再构成一个取值范围,而是一个点。另外,V上,V下的值的设定相对于V_set可以是对称的:即V上-V_set=V下-V_set;还可以是不对称的,即V上-V_set≠V下-V_set。
在本实施例中,由于减速阶段直接使用电子油门空行程值x_initial,所以,在减速阶段时,车辆减速较快,所以可以设定(V上-V_set)>(V下-V_set)。
判断比较车辆的当前实际速度V_real与V上和V下的关系,V_real满足的不同的条件对应该控制方法中的三个阶段的控制:分别为加速阶段控制、平衡阶段控制和减速阶段控制,通过这三个阶段的各自控制,使车辆定速行驶。车辆的实际车速V_real小于V下对应的控制过程称为加速阶段控制;车辆的实际车速V_real大于V上对应的控制过程称为减速阶段控制;处于该阈值范围(即V下与V上之间)内对应的控制过程称为平衡阶段控制。
当V_real<V下时,此时需要控制车辆加速,才能够使车辆的速度接近设定目标速度V_set,所以,需要对车辆进行加速阶段控制。
在进行控制时,根据输入的参量使车辆行驶的油门开度(即指令油门开度x_order)是实际油门开度x_real与油门开度调节增量(即油门开度补偿值)delta_x_final之和,其中,油门开度调节增量delta_x_final与当前实际速度V_real和设定目标速度V_set之间的差值(即△V,△V=V_set-V_real)成正比,也就是说,实际速度V_real越接近速度下阈值V下,即越接近于设定目标速度V_set,油门开度调节增量delta_x_final越小,该过程达到的效果为车辆的实际速度越接近设定目标速度,车辆的速度变化越缓慢,如图3中的曲线K1所示。
在本实施例中,油门开度调节增量delta_x_final与delta_x*ε成正比,其中,delta_x为设定的油门开度基准阈值,是一个定值,由具体车辆的情况而定。ε是油门开度增量比例系数,具体为一个根据设定速度与实际速度的差值△V=V_set-V_real的大小对油门增量进行调节的参数,是一个与V_set-V_real(△V)成正比的因子,即ε随着V_set-V_real的增大而增大,减小而减小,另外,虽然ε与△V存在一定的正比关系,但是这种正比关系包括但不限于形如“△V=ε”的绝对正比关系,还可以是其他形式的正比关系,比如△V*0.5=ε。
另外,为了便于具体控制,在上述“油门开度调节增量delta_x_final与delta_x*ε成正比”的基础上,进一步的优化方式是,
在加速控制过程中,速度传感器实时检测车辆的速度,由于传感器有一定的采集周期T或者有一定的报文周期,那么就可能存在以下情况:某一个采集周期采集到的实际速度值与上一个周期采集到的实际速度值的差值大于速度下阈值V下与该采集周期采集到的实际速度值的差值。这时,为了实现平稳控制,控制油门的开度需要降低一些,即控制减小车辆的加速度,具体为:初始油门开度值+油门开度补偿值-修正值;并且,这个修正值与这两个实际速度值的差值成正比,也就是说,车辆的当前加速度越大,相邻两个采集周期采集到的实际速度值之间的差值越大,该修正值就越大。由于相邻两个采集周期对应的这两个实际速度值的差值体现在加速度上,所以,本实施例以加速度来表征该修正值。
因此,油门开度调节增量值delta_x_final=delta_x*ε-delta_x_μ,其中,delta_x_μ为上述修正值,delta_x_μ由计算的加速度a*μ决定,本实施例中,delta_x_μ=(a*μ)%,μ是一个对油门增量进行调节时所采用的比例因子;当然,此处的a*μ公式表示的是一个与a有一定的正比关系的量,并不仅限于a*μ的形式,任何能够表征与a有一定正比关系(包括但不限于形如a*μ的绝对正比关系)的公式,都在本发明的保护范围之内,比如a*μ^2。
而且,当出现上述某两个相邻采集周期的实际速度值的差值大于速度下阈值与这两个实际速度值中较大值的差值的情况时,定义两个相邻的实际速度分别为V_real(i)与V_real(i+1),i=1、2、……、n。当i=1时,表示第一次出现某相邻两个实际速度值的差值大于速度下阈值与这两个实际速度值中较大值的差值的情况,i=2、3、……、n对应的速度V_real(2)、V_real(3)、……、V_real(n+1)表示是在V_real(1)之后采集得到的速度,所以,V_real(2)、V_real(3)、……、V_real(n+1)中任意两个相邻速度的差值均大于速度下阈值与对应的两个实际速度值中较大值的差值。即:V_real(i)<V_real(i+1),且V_real(i+1)-V_real(i)>V下-V_real(i+1)。
V_real(i)与V_real(i+1)对应的加速度为a(i),则,
上述求得的均是油门开度调节增量delta_x_final,在进行车辆加速控制时,将利用计算公式x_order=x_real+delta_x_final来计算控制车辆的油门开度x_order。
通过上述的控制,车辆在逐渐加速的过程中,当车辆的实际车速越来越接近V下时,油门开度调节增量delta_x_final越来越小,车辆的加速度越来越小,进而保证车速逐步增加、加速度逐步减小,即车辆越来越平稳地进入平衡阶段控制。
当V_real>V上时,此时需要控制车辆减速,才能够使车辆的速度稳定在设定目标速度V_set,所以,需要对车辆进行减速阶段控制。
在控制减速时,控制输出的油门开度x_order小于一个设定的油门开度下限值x_initial,该油门开度下限值x_initial与0之间的范围对应着未踩下油门踏板,也就是说,虽然输出一定的油门开度信号,但是该信号对应着没有踩下油门踏板,也就没有进行驱动控制,任由车辆在惯性以及摩擦力的作用下进行减速,直至速度减小至V下与V上之间,如图3中的曲线K2所示。
当车辆的当前实际速度V_real处于V下与V上之间时,此时对应的控制过程称为平衡阶段控制,采用增量式PID控制算法对车辆的实际速度进行微调使实际车速稳定为设定目标速度V_set,即对油门开度进行微调。
具体过程为:根据实际加速度a确定油门开度微调阈值delta_x_pid,进而控制车辆行驶的油门开度输出值x_order=x_real±delta_x_pid,使实际车速稳定为设定目标速度V_set,如图3中的曲线K3、K4所示。其中,若实际速度大于或者等于设定目标速度V_set,公式中的“±”取正;若实际速度小于设定目标速度V_set,公式中的“±”取负。
油门开度微调阈值delta_x_pid的计算公式为:
delta_x_pid=
Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2))
其中,Kp,Ki,Kd为设定的PID参数;error_(n-2)为第n-2次实际速度与设定目标速度的差值,error_(n-1)为第n-1次实际速度与设定目标速度的差值,error_n为第n次实际速度与设定目标速度的差值。
需要说明的是,Kp,Ki,Kd三个参数在(V_set~V上)阶段,和(V下~V_set)阶段不一定需要采用相同的一组参数。在本例中,两个阶段所采用的参数组合不同,从而使(V_set~V上)阶段的降速过程能够更快实现,即(V_set~V上)阶段和(V下~V_set)阶段所采用的pid三个参数不同,从而使得降速过程更快,升速过程更慢。
综上,本发明涉及的分段式车辆定速行驶控制方法是一种基于油门开度的采用分段参数控制车辆定速行驶的方法,其根据设定速度划分三个速度控制区间,在不同区间采用不同的指令油门开度计算方式控制参数:在加速阶段采用模糊控制算法控制车速进入平衡阶段;减速阶段采用放开油门开度的控制方式;平衡阶段采用增量式PID算法微调车速至设定速度。
上述对该控制方法进行详细的描述,针对加速阶段,以下给出一个具体应用实例。
如图4所示,步骤S12通过CAN报文获取输入数据,其中,速度报文的周期为50ms,油门开度的周期为10ms,系统的计算周期因而取其最大公约数,为50ms。获取的初始数据为:V_set=50km/h、V_real=20km/h及x_real=30%,系统固定值电子油门的过渡行程为x_initial=15%(本实例电动客车的油门开度以百分比描述,0%~15%为未踩下,100%为踩到底)。
步骤S13,确定V下=49km/h,V上=51km/h,则V_real=20km/h小于V下=49km/h,因此为加速阶段控制,进入步骤S14。
步骤S14~S16中,运用模糊算法,设定油门开度基准阈值delta_x=5%,由于△V=(50-20)km/h=30km/h,则对应ε=1.2。则第一次输出油门开度为x_order=x_real+delta_x*ε=30%+5%*1.2=36%;
而且,如果根据采集到的前后两次实际车速V_real(1)和V_real(2),以及速度报文周期50ms计算出的加速度a1满足条件,那么修正值为delta_x_μ=(a1*μ)%,此例中,设定μ=10,则delta_x_μ=(a1*10)%。此时,由于△V足够小,则ε取1。则:
delta_x_final=5%*ε-delta_x_μ=5%-(a1*10)%,
因此第二次输出油门开度为x_order=41%-(a1*10)%;
以此类推,过一个速度报文周期后,前后两次实际车速为V_real(2)和V_real(3),对应的加速度为a2,那么,计算输出的油门开度值为:41%-((a1+a2)*10)%;
再过一个速度报文周期后,计算输出的油门开度值为:41%-((a1+a2+a3)*10)%……之后,每个速度报文周期后均按照上述计算公式计算输出的油门开度值,为:直至实际速度值等于速度下阈值。
所以,车辆的速度在逐渐接近于速度下阈值的过程中,车辆的加速度越小,速度越平稳,直至车速缓慢平稳的进入平衡阶段,即步骤S17~S19。
步骤S17~S19中,平衡阶段采用增量式PID算法,本实例因从加速阶段进入平衡阶段,则加速度an>0,因此油门开度值可根据x_order=x_real-delta_x_pid进行调节。
按照delta_x_pid=
Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2))的增量式pid计算公式,计算得到delta_x_pid=1。
故而实际指令油门开度值x_order=x_real-1%,根据该开度值进行调节,直至加速度an满足条件0<an<0.02(0.02为本实施的加速度误差)时保持该油门开度不变。
上述实施例中,当车辆的速度处于V下与V上之间时,采用增量式PID控制算法对车辆的实际速度进行微调使实际车速稳定为设定目标速度V_set,作为其他的实施例,该种情况还可以采用其他的控制方式使车速逐步稳定为设定目标速度V_set。
上述实施例中,根据设定速度划分三个速度控制区间,在不同区间采用不同的指令油门开度计算方式控制参数:在加速阶段采用模糊控制算法控制车速进入平衡阶段;减速阶段采用放开油门开度的控制方式,等等。车辆处于不同的速度对其进行控制的方式不同,通过这种控制方式能够有效实现车辆的定速控制,使车速稳定在一定值内。但是,由于本发明的发明点在于车辆在加速阶段的定速控制,所以,对于其他两个控制,当车辆的当前实际速度处于V下与V上之间时和车辆的当前实际速度大于V上时的控制过程均属于进一步地技术方案,本发明并不局限于这两部分,所以本发明可以采用本实施例中的这两部分的控制过程,也可采用其他现有的控制方式。
并且与现有技术相比,本发明的控制实现过程几乎完全不需要了解驱动系统本身的特性及相关背景知识,都可按照此方法实现定速行驶控制,过程也易理解;其次,该控制方式模拟人为驾驶模式,定速实现的速度较快且稳定性良好,可以在此基础上进行拟人控制的研究,为理想的自动驾驶提供基础。
另外,本发明的实现方法无固定对象和平台基础限制,使用任何控制平台对任何自动换挡车辆(包括所有类型驱动系统的车辆,例如传统油气驱动系统、混合动力系统、纯电驱动系统、燃料电池系统等)均可实现定速行驶控制,应用范围广。
以上给出了具体的实施方式,但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案,对本领域普通技术人员而言,根据本发明的教导,设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,
定义一个速度下阈值,所述速度下阈值小于或者等于设定目标速度;
每个采集周期,检测车辆的实际速度,当车辆的实际速度小于所述速度下阈值时,控制油门的开度为初始油门开度值与计算得到的油门开度补偿值之和;
所述油门开度补偿值与速度误差值成正比,所述速度误差值为车辆的实际速度与所述设定目标速度的差值。
2.根据权利要求1所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,所述油门开度补偿值为油门开度增量值与一个油门开度增量比例系数的乘积,所述油门开度增量值为一个设定的基准值,所述油门开度增量比例系数与车辆的实际速度与所述设定目标速度的差值成正比。
3.根据权利要求2所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,当某一个周期采集到的车辆的实际速度小于所述速度下阈值,且该周期采集到的车辆的实际速度与上一个周期采集到的车辆的实际速度的差值大于所述速度下阈值与该周期采集到的车辆的实际速度的差值时,控制油门的开度为初始油门开度值与计算得到的油门开度补偿值之和,然后再减去一个修正值;所述修正值与所述该周期采集到的车辆的实际速度与上一个周期采集到的车辆的实际速度的差值成正比。
4.根据权利要求1所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,所述油门开度补偿值为delta_x*ε,其中,所述油门开度增量值为delta_x,所述油门开度增量比例系数为ε,ε与V_set-V_real成正比,V_set>V下,V_set为所述设定目标速度,V_real为当前实际速度,V下为所述速度下阈值。
5.根据权利要求3所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,所述油门开度补偿值为delta_x_final,计算公式为:
delta_x_final=delta_x*ε-delta_x_μ,
其中,delta_x为所述油门开度增量值,ε为所述油门开度增量比例系数,ε与V_set-V_real成正比,V_set>V下,V_set为所述设定目标速度,V_real为当前实际速度,V下为所述速度下阈值;delta_x_μ为所述修正值,delta_x_μ=(a*μ)%,a为根据所述该周期采集到的车辆的实际速度与上一个周期采集到的车辆的实际速度得到的加速度,μ为设定的比例因子。
6.根据权利要求5所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,
设定V_real(i)是第i个采集周期采集到的实际速度值,V_real(i+1)是第i+1个采集周期采集到的实际速度值,i=1、2、……、n,V_real(i)<V_real(i+1),且V_real(i+1)-V_real(i)>V下-V_real(i+1),则,
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其中,a(i)为根据V_real(i)、V_real(i+1)以及采集周期计算得到的加速度。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,定义一个速度上阈值,所述速度上阈值大于或者等于所述设定目标速度;当车辆的当前实际速度大于所述速度上阈值时,控制油门开度小于一个设定的油门开度下限值,以控制车辆减速运行。
8.根据权利要求7所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,当车辆的当前实际速度在所述速度下阈值与所述速度上阈值之间时,采用增量PID控制算法对车辆的实际速度进行微调使车速稳定在所述设定目标速度。
9.根据权利要求8所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,实现所述采用增量PID控制算法对车辆的实际速度进行微调使车速稳定在所述设定目标速度的手段为:根据所述实际速度与设定目标速度的差值确定油门开度微调值delta_x_pid,进而控制车辆行驶的油门开度输出值x_order=x_real±delta_x_pid;其中,若实际速度大于或者等于设定目标速度,公式中的“±”取正;若实际速度小于设定目标速度,公式中的“±”取负。
10.根据权利要求9所述的分段式车辆定速行驶控制方法,其特征在于,所述油门开度微调阈值的计算公式为:delta_x_pid=Kp*(error_n-error_(n-1))+Ki*error+Kd*(error-2*error_(n-1)+error_(n-2));
其中,Kp,Ki,Kd为设定的PID参数,error_(n-2)为第n-2次实际速度与设定目标速度的差值,error_(n-1)为第n-1次实际速度与设定目标速度的差值,error_n为第n次实际速度与设定目标速度的差值。
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