CN108068938B - 一种双轮车速度控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于速度控制领域,提供了一种双轮车速度控制方法及系统。该双轮车速度控制方法包括:获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度;根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差;根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度;根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动,并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。通过对电机的目标速度进行调整,使双轮车在两侧电机速度不一致时能够及时调整电机的目标速度,使其保持两侧电机速度的平稳保证整车的平稳。
Description
技术领域
本发明属于速度控制领域,尤其涉及一种双轮车速度控制方法及系统。
背景技术
双轮车采用两个轮子支撑,蓄电池供电,无刷电机驱动,加单片机控制,姿态传感器采集角速度和角度信号,共同协调控制车体的平衡,其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上,利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。
目前双轮车都是人站在平衡车踏板上通过脚控制脚踏板倾斜角度或者手控制手扶摇杆倾斜幅度来控制整车前进后退以及转向。基于安全性考虑平衡车限速都在20km/h以下,但对人体来说当直行速度大于一定速度时,路面低洼起伏很大或者大幅度的转弯时带来的平衡车左右两侧电机速度不一致,会导致整车左右来回晃动或者急转弯使人脱离平衡车踏板,导致存在安全隐患。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种双轮车速度控制方法及系统,以解决现有技术中双轮车左右两侧电机速度不一致,导致整车左右来回晃动使人脱离平衡车踏板,从而导致存在安全隐患的问题。
第一方面,提供了一种双轮车速度控制方法,包括:
获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度;
根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差;
根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度;
根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动,并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。
第二方面,提供了一种双轮车速度控制系统,包括:
获取单元,用于获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度;
第一计算单元,用于根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差;
第二计算单元,用于根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度;
控制单元,根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动,并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。
在本发明实施例中,通过获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度,并计算出对应的转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差,再利用计算出的转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差计算出第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,最后以计算出的第二左电机目标速度和第二右电机目标速度作为基础,根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动,并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动,以调整电机的速度,使得双轮车在出现左右两侧的实际左电机速度和实际右电机速度不一致时能够及时调整电机的第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,使其保持两侧电机速度的平稳保证整车的平稳,减小了安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中双轮车速度控制方法的流程图;
图2是本发明实施例2中双轮车速度控制方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的双轮车速度控制系统的原理框图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
本发明获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度;根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差;根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度;基于第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,控制驱动电机转动,以调整车轮速度。使得双轮车在出现左右两侧的实际左电机速度和实际右电机速度不一致时能够及时调整电机的第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,使其保持两侧电机速度的平稳保证整车的平稳,减小了安全隐患。
在本说明书中,统一采用设限制系数为K、实际左电机速度为VL、实际右电机速度为VR、第一左电机目标速度为VLref、第一右电机目标速度为VRref、第二左电机目标速度为VLref2、第二右电机目标速度为VRref2、实际电机速度差为VΔspeed、目标电机速度差为VΔspeedref、转弯限制值为VLimit、实际速度调整值为VΔadjust以及目标速度调整值为VΔadjustref。
本发明所有实施例的实现,既可基于一个控制处理模块来实现,也可基于多个控制处理模块进行协作来实现,如,可以基于一个单片机来实现实施例中的数据处理和驱动电机的控制,也可以采用多个单片机来实现,在采用多个单片机来实现数据处理和驱动电机的控制时,需要单片机之间进行相互通信并共享所有数据。
为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1
图1对应了本发明实施例1提供的双轮车速度控制方法的实现流程图,详述如下:
在S101中,获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度。
在S101获取实际左电机速度和实际右电机速度时,考虑到速度传感器和人能感知的速度变化的反应时间,一般采取每隔Xus时间进行一次电机速度的采集,其中Xus取电机控制周期16Khz对应的周期时间的倍数,取一倍是则Xus为62.5us,一般最大取到5000us,即Xus取值范围为62.5us-5000us,其中取值为500~2000us时最佳。
在S102中,根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差,包括:
转弯限制值是实际左电机速度和实际右电机速度的均值与限制系数的乘积。
实际电机速度差是实际左电机速度与实际右电机速度的差值,或者是实际右电机速度与实际左电机速度的差值;
目标电机速度差是第一左电机目标速度与第一右电机目标速度的差值,或者是第一右电机目标速度与第一左电机目标速度的差值。
在S102,根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值之前,还包括:获取限制系数。
限制系数K是人为制定的系数,用于后续的计算转弯限制值,可以直接人为设定一个具体值来作为限制系数K,也可以通过计算来得到,通过计算得到限制系数K时:在计算限制系数前,需要测量好电机能达到的最大速度Vmax,预先设置好电机的转弯最大限制速度Vx、转弯最小限制速度Vy以及起始速度Vstart。电机的转弯最大限制速度Vx和转弯最小限制速度Vy是指在转弯时限制电机的速度V范围为Vy≤V≤Vx,转弯最大限制速度Vx和转弯最小限制速度Vy对双轮车行驶安全非常重要,需要根据本领域技术人员经验进行设定,在本实施例中预先设置好电机的转弯最大限制速度Vx为5km/h、转弯最小限制速度Vy为0km/h,起始速度Vstart是人为设定的用于计算限制系数的参数,可通过调节起始速度Vstart来调节限制系数值。
在确定好最大速度Vmax、转弯最大限制速度Vx、转弯最小限制速度Vy以及起始速度Vstart后,建立直角坐标系,并在直角坐标系中确定四个坐标点(Vmax,Vy)、 以及(Vstart,Vx),在确定好四个坐标点后使用MATLAB曲线拟合工具对四个坐标点进行直线拟合,最终拟合出的直线的斜率绝对值即为所需求得的限制系数K。
转弯限制值是实际左电机速度和实际右电机速度的均值与限制系数的乘积具体步骤包括:
计算实际左电机速度与实际右电机速度的平均值;
将实际速度平均值乘以限制系数,得到转弯限制值。
设限制系数为K、实际左电机速度为VL、实际右电机速度为VR以及转弯限制值为VLimit,则:
由于K为正数,所以得到的转弯限制值为VLimit也为正数。
在S102中根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差包括:
实际电机速度差VΔspeed为实际左电机速度VL与实际右电机速度VR的差值,即存在两种情况:
VΔspeed1=VL-VR
或
VΔspeed2=VR-VL
目标电机速度差VΔspeedref为第一左电机目标速度VLref与第一右电机目标速度VRref的差值,也存在两种情况:
VΔspeedref1=VLref-VRref
或
VΔspeedref2=VRref-VLref
在S103中,根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,包括:
判断是否获取到转弯指令;
若能获取到转弯指令,根据转弯限制值与实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过转弯限制值与目标电机速度差计算目标速度调整值;
若未能获取到转弯指令,根据实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过目标电机速度差计算目标速度调整值;
根据实际速度调整值、目标速度调整值、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度,确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度。
具体实际速度调整值及目标速度调整值计算方法可以如下:
若接收到转弯指令:判断转弯限制值绝对值与实际电机速度差绝对值大小:若实际电机速度差绝对值不大于转弯限制值绝对值,则令实际速度调整值为预设值;
若实际电机速度差绝对值大于转弯限制值绝对值,则实际速度调整值等于实际电机速度差超出正负转弯限制值范围部分乘以预设系数1;
判断转弯限制值绝对值与目标电机速度差绝对值大小:若目标电机速度差绝对值不大于转弯限制值绝对值,则令目标速度调整值为预设值;
若目标电机速度差绝对值大于转弯限制值绝对值,则目标速度调整值等于目标电机速度差超出正负转弯限制值范围部分乘以预设系数1;
预设值和预设系数可以由技术人员根据实际情况进行选择确定,本实施例中选取预设值为0,预设系数1为0.5。
设实际速度调整值为VΔadjust、目标速度调整值为VΔadjustref。
在计算实际速度调整值和目标速度调整值时,首先要判断实际电机速度差绝对值|VΔspeed|与转弯限制值VLimit大小关系,判断目标电机速度差绝对值|VΔspeedref|与转弯限制值VLimit大小关系,由上文可知转弯限制值VLimit为正数。
当|VΔspeed|<VLimit时,令VΔadjust=0得到实际速度调整值。
当|VΔspeed|>VLimit时,判断VΔspeed是否大于零:
若VΔspeed<0,
同理,当|VΔspeedref|<VLimit时,令VΔadjustref=0得到实际速度调整值。
当|VΔspeedref|>VLimit时,判断VΔspeedref是否大于零:
若VΔspeedref>0,
若未能获取到转弯指令,根据实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过目标电机速度差计算目标速度调整值,包括:
若未接到转弯指令:
实际速度调整值等于实际电机速度差乘以预设系数2;
目标速度调整值等于目标电机速度差乘以预设系数2。
的预设系数可以由技术人员根据实际情况进行选择确定,本实施例中选取预设系数2为0.5。
在没有获取到转弯指令的时候,进行实际速度调整值和目标速度调整值计算时,无需使用到转弯限制值VLimit,此时
在S103中,根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,还包括:
若实际电机速度差为实际左电机速度减实际右电机速度,且目标电机速度差为第一左电机目标速度减第一右电机目标速度时;第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与实际速度调整值的差值与目标速度调整值的差值;第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与实际速度调整值与目标速度调整值的和值;
若实际电机速度差为实际右电机速度减实际左电机速度,且目标电机速度差为第一左电机目标速度减第一右电机目标速度时;第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与实际速度调整值的和值与目标速度调整值的差值;第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与实际速度调整值的差值与目标速度调整值的和值;
若实际电机速度差为实际左电机速度减实际右电机速度,且目标电机速度差为第一右电机目标速度减第一左电机目标速度时;第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与实际速度调整值的差值与目标速度调整值的和值;第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与实际速度调整值的和值与目标速度调整值的差值;
若实际电机速度差为实际右电机速度减实际左电机速度,且目标电机速度差为第一右电机目标速度减第一左电机目标速度时;第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与实际速度调整值与目标速度调整值的和值;第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与实际速度调整值的差值与目标速度调整值的差值。
设第二左电机目标速度为VLref2、第二右电机目标速度VRref2。
由上文可知,实际电机速度差VΔspeed及目标电机速度差VΔspeedref在计算时均具有两种情况,而对应的实际速度调整值VΔadjust和目标速度调整值VΔadjustref也均具有两种情况,因此在计算实际速度调整值VΔadjust和目标速度调整值VΔadjustref时包括以下四种情况:
1、
VΔspeed=VΔspeed1=VL-VR
VΔspeedref=VΔspeedref1=VLref-VRref
2、
VΔspeed=VΔspeed2=VR-VL
VΔspeedref=VΔspeedref1=VLref-VRref
3、
VΔspeed=VΔspeed1=VL-VR
VΔspeedref=VΔspeedref2=VRref-VLref
4、
VΔspeed=VΔspeed2=VR-VL
VΔspeedref=VΔspeedref2=VRref-VLref
所以在进行第二左电机目标速度VLref2和第二右电机目标速度VRref2计算时也存在对应的四种情况:
1、当VΔspeed=VΔspeed1=VL-VR,VΔspeedref=VΔspeedref1=VLref-VRref时:
VLref2=VLref-VΔspeed-VΔspeedref
VRref2=VRref+VΔspeed+VΔspeedref
2、当VΔspeed=VΔspeed2=VR-VL,VΔspeedref=VΔspeedref1=VLref-VRref时:
VLref2=VLref+VΔspeed-VΔspeedref
VRref2=VRref-VΔspeed+VΔspeedref
3、当VΔspeed=VΔspeed1=VL-VR,VΔspeedref=VΔspeedref2=VRref-VLref时:
VLref2=VLref-VΔspeed+VΔspeedref
VRref2=VRref+VΔspeed-VΔspeedref
4、当VΔspeed=VΔspeed2=VR-VL,VΔspeedref=VΔspeedref2=VRref-VLref时:
VLref2=VLref+VΔspeed+VΔspeedref
VRref2=VRref-VΔspeed-VΔspeedref
在实际设情况中,技术人员可以选择上述四种实际速度调整值VΔadjust和目标速度调整值VΔadjustref计算情况中任意一种作为预设的VΔadjust与VΔadjustref计算方法,只需在选定VΔadjust与VΔadjustref计算方法后再选择与其对应的第二左电机目标速度VLref2和第二右电机目标速度VRref2计算方法即可,如:选定情况1、VΔspeed=VΔspeed1=VL-VR,VΔspeedref=VΔspeedref1=VLref-VRref作为VΔadjust与VΔadjustref计算方法,则在进行VLref2和VRref2计算时,应选用对应的
VLref2=VLref-VΔspeed-VΔspeedref
VRref2=VRref+VΔspeed+VΔspeedref
作为VLref2和VRref2的计算方法。
应当理解的是,为了便于读者理解,本发明中将电机的目标速度分为第一左电机目标速度和第一右电机目标速度以及第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,在实际情况中,代表电机的目标速度时只需存在两个变量——第一目标速度和第一右电机目标速度即可,而第一左电机目标速度和第二左电机目标速度是第一左电机目标速度在使用本发明进行调整处理前后的两个值,第一右电机目标速度和第二右电机目标速度是第一右电机目标速度在使用本发明进行调整处理前后的两个值,所以在实际处理中对应情况1时,可以为:
VLref=VLref-VΔspeed-VΔspeedref
VRref=VRref+VΔspeed+VΔspeedref
为了便于读者理解,本发明才将经处理后的第一左电机目标速度和第一右电机目标速度重命名为第二左电机目标速度和第二右电机目标速度。
在S104中,根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动,并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。
在得出第二左电机目标速度VLref2和第二右电机目标速度VRref2后,左右两侧电机以第二左电机目标速度VLref2和第二右电机目标速度VRref2为目标,以实时采集的实际左电机速度VL与实际右电机速度VR为反馈值,使用PI(比例调节和积分调节)调节器进行驱动电机转动速度的PI调节,使两侧电机速度差减小。
实施例2
基于图2对应的是将本发明应用于单轴双轮平衡车进行速度控制的实施例2的流程图,详述如下:
在本实施例中,选定情况1、VΔspeed=VΔspeed1=VL-VR、VΔspeedref=VΔspeedref1=VLref-VRtef作为VΔadjust与VΔadjustref计算方法,并选择在获取转弯指令前进行VΔadjust与VΔadjustref的计算,选用对应的VLref2=VLref-VΔspeed-VΔspeedref、VRref2=VRref+VΔspeed+VΔspeedref作为VLref2和VRref2的计算方法,设定每隔500us获取一次实际左电机速度和实际右电机速度,选取预设值为0、预设系数1和预设系数2均为0.5。
在S201中,获取限制系数、实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度。
当平衡车正常启动时,电机速度传感器检测电机的方向和实际速度,每隔500us获取一次实际左电机速度和实际右电机速度,读取限制系数K,并根据陀螺仪倾斜角和人体控制转弯指令计算出第一左电机目标速度和第一右电机目标速度。
在S202中,计算实际电机速度差、目标电机速度差、转弯限制值。
当获取到限制系数、实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度并检测出电机的方向相同后,通过实际左电机速度VL和实际右电机速度VR计算实际电机速度差VΔspeed,并通过第一左电机目标速度VLref和第一右电机目标速度VRref计算目标电机速度差VΔspeedref:
VΔspeed=VL-VR,VΔspeedref=VLref-VRref
并通过限制系数K、实际左电机速度VL和实际右电机速度VR计算转弯限制值为VLimit:
在S203中,判断是否获取到转弯指令。
在计算出计算转弯限制值为VLimit后,获取转弯指令,,判断是否获取到转弯指令,若获取到转弯指令,则跳转到S204中,若没有获取到转弯指令,则跳转到S205中。
在S204中,根据转弯限制值与实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过转弯限制值与目标电机速度差计算目标速度调整值。
若获取到转弯指令,在对实际速度调整值VΔadjust和目标速度调整值VΔadjustref时:
当|VΔspeed|<VLimit时,令实际速度调整值为预设值VΔadjust=0得到实际速度调整值。
当|VΔspeed|>VLimit时,判断VΔspeed是否大于零:
同理,当|VΔspeedref|<VLimit时,令目标速度调整值为预设值VΔadjustref=0得到实际速度调整值。
当|VΔspeedref|>VLimit时,判断VΔspeedref是否大于零:
若VΔspeedref<0,
在S205中,根据实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过目标电机速度差计算目标速度调整值。
若获取到转弯指令,在计算实际速度调整值VΔadjust和目标速度调整值VΔadjustref时无需使用到转弯限制值VLimit,此时只需将实际电机速度差及目标电机速度差乘以预设系数即可:
在S206中,根据实际速度调整值、目标速度调整值、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度,确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度。
在得出实际速度调整值VΔadjust和目标速度调整值VΔadjustref之后,利用公式
VLref2=VLref-VΔspeed-VΔspeedref
VRref2=VRref+VΔspeed+VΔspeedref
来计算并得出第二目标速度的第二左电机目标速度VLref2和第二右电机目标速度VRref2。
在S207中,根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动,并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。
在得出第二左电机目标速度VLref2和第二右电机目标速度VRref2后,左右两侧电机以第二左电机目标速度VLref2和第二右电机目标速度VRref2为目标,以实时采集的实际左电机速度VL与实际右电机速度VR为反馈值,使用PI(比例调节和积分调节)调节器进行电机速度的PI调节,使两侧电机速度差减小。
在本发明实施例中,通过预设限制系数计算转弯限制值,并在判别出车辆处于转弯状态时,利用转弯限制值、实际左电机速度和实际右电机速度对转弯时的第一左电机目标速度和第一右电机目标速度进行调整减小目标电机速度差并得到第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,在非转弯状态时,直接利用实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度来调整并得到第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,通过基于限制系数、实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度以及第一右电机目标速度对转弯状态与非转弯状态时的第二目标电机速度进行调整,使得双轮车在出现两侧电机速度不一致时能够及时调整电机的目标速度,并结合实际左电机速度和实际右电机速度使用PI调节器调节电机速度,使双轮车保持两侧电机速度的平稳保证整车的平稳,减小了安全隐患。
对应于上文实施例的双轮车速度控制方法,图3示出了本发明实施例提供的双轮车速度控制系统的结构框图。
参照图3,该系统包括:
获取单元31,用于获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度;
第一计算单元32,用于根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差;
第二计算单元33,用于根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度;
控制单元34,用于根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度。
进一步地,转弯限制值是实际左电机速度和实际右电机速度的均值与限制系数的乘积。
进一步地,第一计算单元32,实际电机速度差是实际左电机速度与实际右电机速度的差值,或者是实际右电机速度与实际左电机速度的差值;
目标电机速度差是第一左电机目标速度与第一右电机目标速度的差值,或者是第一右电机目标速度与第一左电机目标速度的差值。
进一步地,第二计算单元33,包括:
判断是否获取到转弯指令;
若能获取到转弯指令,根据转弯限制值与实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过转弯限制值与目标电机速度差计算目标速度调整值;
若未能获取到转弯指令,根据实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过目标电机速度差计算目标速度调整值;
根据实际速度调整值、目标速度调整值、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度,确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度。
进一步地,通过实际速度调整值、目标速度调整值、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,包括:
若实际电机速度差为实际左电机速度减实际右电机速度,且目标电机速度差为第一左电机目标速度减第一右电机目标速度时;第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与实际速度调整值的差值与目标速度调整值的差值;第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与实际速度调整值与目标速度调整值的和值;
若实际电机速度差为实际右电机速度减实际左电机速度,且目标电机速度差为第一左电机目标速度减第一右电机目标速度时;第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与实际速度调整值的和值与目标速度调整值的差值;第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与实际速度调整值的差值与目标速度调整值的和值;
若实际电机速度差为实际左电机速度减实际右电机速度,且目标电机速度差为第一右电机目标速度减第一左电机目标速度时;第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与实际速度调整值的差值与目标速度调整值的和值;第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与实际速度调整值的和值与目标速度调整值的差值;
若实际电机速度差为实际右电机速度减实际左电机速度,且目标电机速度差为第一右电机目标速度减第一左电机目标速度时;第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与实际速度调整值与目标速度调整值的和值;第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与实际速度调整值的差值与目标速度调整值的差值。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、系统和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,系统或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双轮车速度控制方法,其特征在于,包括:
获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度;
根据所述实际左电机速度和所述实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度确定目标电机速度差;
根据所述转弯限制值、所述实际电机速度差和所述目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度;
根据所述第二左电机目标速度控制左驱动电机转动,并根据所述第二右电机目标速度控制右驱动电机转动;
所述根据所述转弯限制值、所述实际电机速度差和所述目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,包括:
判断是否获取到转弯指令;
若能获取到转弯指令,根据所述转弯限制值与所述实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过所述转弯限制值与所述目标电机速度差计算目标速度调整值;
若未能获取到转弯指令,根据所述实际电机速度差计算所述实际速度调整值,并通过所述目标电机速度差计算所述目标速度调整值;
根据所述实际速度调整值、所述目标速度调整值、所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度,确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述的转弯限制值是所述实际左电机速度和所述实际右电机速度的均值与限制系数的乘积。
3.如权利要求1所述方法,其特征在于:
所述实际电机速度差是所述实际左电机速度与所述实际右电机速度的差值,或者是所述实际右电机速度与所述实际左电机速度的差值;
所述目标电机速度差是所述第一左电机目标速度与所述第一右电机目标速度的差值,或者是所述第一右电机目标速度与所述第一左电机目标速度的差值。
4.如权利要求3所述方法,其特征在于,所述根据所述实际速度调整值、所述目标速度调整值、所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,包括:
若所述实际电机速度差为所述实际左电机速度减所述实际右电机速度,且所述目标电机速度差为所述第一左电机目标速度减所述第一右电机目标速度时;所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的差值;所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值与所述目标速度调整值的和值;
若所述实际电机速度差为所述实际右电机速度减所述实际左电机速度,且所述目标电机速度差为所述第一左电机目标速度减所述第一右电机目标速度时;所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的和值与所述目标速度调整值的差值;所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的和值;
若所述实际电机速度差为所述实际左电机速度减所述实际右电机速度,且所述目标电机速度差为所述第一右电机目标速度减所述第一左电机目标速度时;所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的和值;所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的和值与所述目标速度调整值的差值;
若所述实际电机速度差为所述实际右电机速度减所述实际左电机速度,且所述目标电机速度差为所述第一右电机目标速度减所述第一左电机目标速度时;所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值与所述目标速度调整值的和值;所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的差值。
5.一种双轮车速度控制系统,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度;
第一计算单元,用于根据所述实际左电机速度和所述实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值,并根据所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度确定目标电机速度差;
第二计算单元,用于根据所述转弯限制值、所述实际电机速度差和所述目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度;
控制单元,用于根据所述转弯限制值、所述实际电机速度差和所述目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度;
所述根据所述转弯限制值、所述实际电机速度差和所述目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,包括:
判断是否获取到转弯指令;
若能获取到转弯指令,根据所述转弯限制值与所述实际电机速度差计算实际速度调整值,并通过所述转弯限制值与所述目标电机速度差计算目标速度调整值;
若未能获取到转弯指令,根据所述实际电机速度差计算所述实际速度调整值,并通过所述目标电机速度差计算所述目标速度调整值;
根据所述实际速度调整值、所述目标速度调整值、所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度,确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度。
6.如权利要求5所述系统,其特征在于,所述的转弯限制值是所述实际左电机速度和所述实际右电机速度的均值与限制系数的乘积。
7.如权利要求5所述系统,其特征在于:
所述实际电机速度差是所述实际左电机速度与所述实际右电机速度的差值,或者是所述实际右电机速度与所述实际左电机速度的差值;
所述目标电机速度差是所述第一左电机目标速度与所述第一右电机目标速度的差值,或者是所述第一右电机目标速度与所述第一左电机目标速度的差值。
8.如权利要求7所述系统,其特征在于,所述通过所述实际速度调整值、所述目标速度调整值、所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度,包括:
若所述实际电机速度差为所述实际左电机速度减所述实际右电机速度,且所述目标电机速度差为所述第一左电机目标速度减所述第一右电机目标速度时;所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的差值;所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值与所述目标速度调整值的和值;
若所述实际电机速度差为所述实际右电机速度减所述实际左电机速度,且所述目标电机速度差为所述第一左电机目标速度减所述第一右电机目标速度时;所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的和值与所述目标速度调整值的差值;所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的和值;
若所述实际电机速度差为所述实际左电机速度减所述实际右电机速度,且所述目标电机速度差为所述第一右电机目标速度减所述第一左电机目标速度时;所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的和值;所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的和值与所述目标速度调整值的差值;
若所述实际电机速度差为所述实际右电机速度减所述实际左电机速度,且所述目标电机速度差为所述第一右电机目标速度减所述第一左电机目标速度时;所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值与所述目标速度调整值的和值;所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的差值。
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