CN114987468A - 车辆目标车速的控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种车辆目标车速的控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,该车辆目标车速的控制方法包括:获取车辆的加速踏板开度;基于加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速;其中,预设的映射关系为加速踏板开度与车速之间的映射关系;在不同的环境工况下,获取到车辆的当前车速;基于车辆的当前车速,对车辆进行反馈控制,以达到目标车速。本申请能够使得车辆在按照一定加速度运行时,即使车辆受到外界因素影响,车辆也能保持其速度维持在目标车速。
Description
技术领域
本发明涉及车速控制领域,尤其是一种车辆目标车速的控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
巡航定速功能是指在车辆行驶过程中,驾驶员不需再踩油门,车辆既可按照目标车速前进。
为了实现巡航定速功能,现有技术中,往往先根据电动车辆的车速以及加速踏板开度计算车辆扭矩,然后去除低通滤波器的噪音,然后去除防止车辆颠簸的变化率限制,再去除保护电池/电机的扭矩(Torque)上下限的限制等,确定最终的车辆扭矩,从而使车辆达到目标车速。
但是,车辆在受到坡路、风向以及风力的影响的情况下,目标车速会发生变化。
发明内容
本申请的目的是提供了一种车辆目标车速的控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,能够使得车辆在按照一定加速度运行时,即使车辆受到外界因素影响,车辆也能保持其速度维持在目标车速。
根据本申请的第一方面,提供了一种车辆目标车速的控制方法,该方法包括:
获取车辆的加速踏板开度;
基于加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速;其中,预设的映射关系为加速踏板开度与车速之间的映射关系;
在不同的环境工况下,获取到车辆的当前车速;
基于车辆的当前车速,对车辆进行反馈控制,以达到车辆的目标车速。
可选的,基于加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速,包括:
获取车辆的加速时间;其中,车辆的加速时间为车辆达到车辆的目标车速的时间;
基于车辆的加速时间、加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速。
可选的,基于车辆的当前车速,对车辆进行反馈控制,以达到车辆的目标车速,包括:
基于车辆的目标车速,确定车辆的目标扭矩;
在不同的环境工况下,基于车辆的当前车速获取到车辆的当前扭矩;
将车辆的目标扭矩以及车辆的当前扭矩进行比对,生成比对结果;其中,比对结果为车辆的目标扭矩与车辆的当前扭矩的差值;
基于比对结果对车辆的当前扭矩进行反馈控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩;
基于车辆的目标扭矩,控制车辆达到车辆的目标车速。
可选的,基于比对结果对车辆的当前扭矩进行反馈控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩,包括:
基于比对结果,控制车辆的PID控制器对车辆的电动机输出的车辆的当前扭矩进行PID控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
可选的,基于比对结果,控制车辆的PID控制器对车辆的电动机输出的车辆的当前扭矩进行PID控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩,包括:
基于比对结果,计算车辆的目标车速以及车辆的当前车速之间的速度差值;
获取比例和增益比例之间的第一比例差值;
基于第一比例差值以及速度差值的乘积,计算第一修正扭矩;
获取积分和积分比例之间的第二比例差值;
基于第二比例差值以及速度差值的乘积,计算第二扭矩;
基于第二扭矩以及PID控制器的计算周期之间的乘积,计算第二修正扭矩;
在计算周期内,获取速度差值与前一次速度差值的周期差值;
获取微分和微分比例之间的第三比例差值;
基于第三比例差值和周期差值的乘积,计算第三修正扭矩;
基于第一修正扭矩、第二修正扭矩以及第三修正扭矩,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
可选的,预设的映射关系为二阶曲线,二阶曲线的切线斜率逐渐增大。
根据本申请的第二方面,提供了一种车辆目标车速的控制装置,该装置包括:第一获取模块,用于获取车辆的加速踏板开度;确定模块,用于基于加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速;其中,预设的映射关系为加速踏板开度与车速之间的映射关系;第二获取模块,用于在不同的环境工况下,获取到车辆的当前车速;控制模块,用于基于车辆的当前车速,对车辆进行反馈控制,以达到目标车速。
可选的,确定模块,用于获取车辆的加速时间;其中,车辆的加速时间为车辆达到车辆的目标车速的时间;基于车辆的加速时间、加速踏板开度和预设映射关系,确定车辆的目标车速。
可选的,控制模块,用于基于车辆的目标车速,确定车辆的目标扭矩;在不同的环境工况下,基于车辆的当前车速获取到车辆的当前扭矩;将车辆的目标扭矩以及车辆的当前扭矩进行比对,生成比对结果;其中,比对结果为车辆的目标扭矩与车辆的当前扭矩的差值;基于比对结果对车辆的当前扭矩进行反馈控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩;基于车辆的目标扭矩,控制车辆达到车辆的目标车速。
可选的,控制模块,用于基于比对结果,控制车辆的PID控制器对车辆的电动机输出的车辆的当前扭矩进行PID控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
可选的,控制模块,用于基于比对结果,计算车辆的目标车速以及车辆的当前车速之间的速度差值;获取比例和增益比例之间的第一比例差值;基于第一比例差值以及速度差值的乘积,计算第一修正扭矩;获取积分和积分比例之间的第二比例差值;基于第二比例差值以及速度差值的乘积,计算第二扭矩;基于第二扭矩以及PID控制器的计算周期之间的乘积,计算第二修正扭矩;在计算周期内,获取速度差值与前一次速度差值的周期差值;获取微分和微分比例之间的第三比例差值;基于第三比例差值和周期差值的乘积,计算第三修正扭矩;基于第一修正扭矩、第二修正扭矩以及第三修正扭矩,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
可选的,预设的映射关系为二阶曲线,二阶曲线的切线斜率逐渐增大。
根据本申请的第三方面,提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所示的车辆目标车速的控制方法的步骤。
根据本申请的第四方面,提供了一种可读存储介质,该可读存储介质上存储程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所示的车辆目标车速的控制方法的步骤。
本申请中,可以由车辆作为本申请的执行主体,车辆获取到车辆的加速踏板开度。即车辆通过加速踏板开度进行速度提升或下降。车辆根据已确定加速踏板开度和预设的映射关系确定车辆的目标车速,即车辆需要达到的速度。其中,预设的映射关系为车辆的加速踏板开度与车速之间的映射关系。本申请与现有技术相比,在本申请中,车辆在一定加速踏板开度下运行时,车辆通过预设的映射关系可以更加准确地确定目标车速。
而且,车辆在不同的环境工况下运行时,车辆获取到当前车速,根据车辆的当前车速对车辆进行反馈控制,以使车辆的当前车速达到目标车速。也即,本申请能够使得车辆在按照一定加速度运行时,即使车辆受到外界因素影响,车辆也能保持其速度维持在目标车速。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的车辆目标车速的控制方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的加速踏板开度与车速之间的映射关系的示意图;
图3为本申请实施例提供的车辆目标车速的控制方法的流程图;
图4为本申请实施例提供的车辆目标车速的控制方法的示意图;以及
图5为本申请实施例提供的车辆目标车速的控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的上述以及其他特征和优点更加清楚,下面结合附图进一步描述本申请。应当理解,本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的,仅是示例性的,而非限制性的。
在以下描述中,阐述了许多具体细节以提供对本申请的透彻理解。然而,对于本领域普通技术人员来说将明显的是,不需要采用具体细节来实践本申请。在其他情况下,未详细描述众所周知的步骤或操作,以避免模糊本申请。
基于背景技术部分的内容可知,现有技术中车辆在受到坡路、风向以及风力的影响的情况下,目标车速会发生变化。
为了解决上述技术问题,本申请提供一种车辆目标车速的控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景先对本申请提供的车辆目标车速的控制方法进行详细地说明。
如图1所示,本申请提供的车辆目标车速的控制方法,可以包括:
步骤S11:获取车辆的加速踏板开度。
具体的,在本申请中,可以由车辆作为本申请的执行主体,即车辆可以获取到车辆的加速踏板开度。也就是车辆行驶过程中的加速度。
需要说明的是,加速踏板开度可以由位于车辆的加速踏板位置的传感器实时监测得到,并将位置信息传递给车辆的控制单元(Microcontroller Unit,MCU),即车辆的控制单元控制相应的控制电路对车辆的加速踏板开度进行调整。其中,车辆的控制单元可以和车辆的传感器建立通信关系。
在一个可选的实施例中,车辆的加速踏板开度可以为车辆的节气门开度。
为了确定车辆的目标车速,故需要执行步骤S13。
步骤S13:基于加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速;其中,预设的映射关系为加速踏板开度与车速之间的映射关系。
具体的,在本申请中,车辆在获取到加速踏板开度之后,通过已经设定好的加速踏板开度与车速之间的映射关系,确定车辆的目标车速,即在不同的加速踏板开度下,分别对应着车辆不同的目标车速。
为了准确地确定目标车速,在一个可选的实施例中,步骤S13中预设的映射关系为二阶曲线,二阶曲线的切线斜率逐渐增大。
结合图2所示,图2为加速踏板开度与车速之间的映射关系的示意图。其中,横轴为车辆的加速踏板开度,纵轴为车辆的车速。其中,可以根据已确定的二阶曲线中车辆的加速踏板开度,确定目标车速,可以使得目标车速确定地更加准确,也使得获取车速更加直观。
在一个实施例中,预设的映射关系可以为基于加速踏板开度的范围值得到目标车速的多个数值的映射关系。多个数值的连线构成曲线,且曲线的多个切线斜率从左到右逐渐增大。即在靠近目标车速的最小值的数值逐渐缓慢增大;在靠近目标车速的最大值的数值逐渐快速增大。根据不同的加速踏板开度,基于本实施例提供的映射关系,在确定一个加速踏板开度时,就可以准确地确定对应的目标车速。
其中,加速踏板开度为0%时,目标车速为最小值,且最小值大于0;加速踏板开度为100%时,目标车速为最大值。由此,特举例说明。
比如:在加速踏板开度为0%时,目标车速的最小值为7km/h;在加速踏板开度为100%时,目标车速的最大值为20km/h。
为了使车辆达到目标车速的时间更准确,在一个实施例中,步骤S13中基于加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速,包括:
获取车辆的加速时间;其中,车辆的加速时间为车辆达到车辆的目标车速的时间。
基于车辆的加速时间、加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速。
车辆在获取到车辆加速时间之后,根据车辆的加速踏板开度以及预设的映射关系,可以确定车辆的目标车速。由此,特举例说明。
比如:车辆获取的加速踏板开度为50%,获取加速时间可以为2分钟,目标车速可以确定为10km/h。通过已有的加速时间的条件,更好地限制了车辆达到目标车速需要的时间,使得车辆达到目标车速更准确,也使得用户体验更好。
为了得到车辆的当前运行速度,故需执行步骤S15。
步骤S15:在不同的环境工况下,获取到车辆的当前车速。
具体的,在本申请中,车辆在不同环境工况下运行时,车辆获取到当前的运行车速。
需要说明的是,获取车辆当前的运行车速的方法可以为采集车辆的速度传感器发送的速度脉冲信号,并对其进行累加,按高采样率读取速度脉冲信号累加值,根据累加值获取车辆的当前车速。
可选的,不同环境工况可以包括:车辆上坡或下坡;车辆在运行过程中受到的风向以及风速。
为了使车辆达到目标车速,故需执行步骤S17。
步骤S17:基于车辆的当前车速,对车辆进行反馈控制,以达到目标车速。
具体的,在本申请中,车辆在获取到车辆的目标车速和车辆的当前车速时,对车辆的当前车速进行反馈控制,以使车辆的车速从当前车速达到目标车速。由于反馈控制可以对当前车速进行不断调节,以使当前车速准确达到目标车速。因此,通过对车辆的当前车速进行反馈控制,可以使得车辆的当前车速达到目标车速更加准确。
需要说明的是,反馈控制是指在某一行动和任务完成之后,将实际结果进行比较,从而对下一步行动的进行产生影响,起到控制的作用。其特点是:对计划决策在实施过程中的每一步骤所引起的客观效果,能够及时做出反应,并据此调整、修改下一步的实施方案,使计划决策的实施与原计划本身在动态中达到协调。当然,反馈控制主要是对后果的反馈,而已铸成的事实是难以改变,且用新计划代替旧计划、用新决策代替原有决策有一个过程需要一定的时间,由于系统不能适应情况的变化,将会给工作带来不必要的损失。
本申请与现有技术相比,在本申请中,车辆在一定加速踏板开度下运行时,车辆通过预设的映射关系可以更加准确地确定目标车速。
而且,车辆在不同的环境工况下运行时,车辆获取到当前车速,根据车辆的当前车速对车辆进行反馈控制,以使车辆的当前车速达到目标车速。也即,本申请能够使得车辆在按照一定加速度运行时,即使车辆受到外界因素影响,车辆也能保持其速度维持在目标车速。
另外,通过确定车辆达到目标车速的加速时间,使得目标车速的确定也更加准确,同时也让用户了解自身车辆的运行时间,增加了用户的体验感。
如图3所示,为了更好地达到车辆的目标车速,在一个实施例中,步骤S17中基于车辆的当前车速,对车辆进行反馈控制,以达到车辆的目标车速,包括:
步骤S171:基于车辆的目标车速,确定车辆的目标扭矩。
步骤S172:在不同的环境工况下,基于车辆的当前车速获取到车辆的当前扭矩。
步骤S173:将车辆的目标扭矩以及车辆的当前扭矩进行比对,生成比对结果;其中,比对结果为车辆的目标扭矩与车辆的当前扭矩的差值。
步骤S174:基于比对结果对车辆的当前扭矩进行反馈控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
步骤S175:基于车辆的目标扭矩,控制车辆达到车辆的目标车速。
结合图4所示,图4为车辆目标车速的控制方法的示意图。车辆在确定车辆的目标车速之后,还需要确定车辆达到目标车速所需要的目标扭矩。在上述不同的环境工况下,车辆先获取到车辆当前车速所需要的当前扭矩,然后将当前扭矩和目标扭矩进行比对,生成比对结果。其中,比对结果为车辆的目标扭矩与车辆的当前扭矩的差值。通过比对结果对车辆的当前扭矩进行反馈控制,使得车辆的当前扭矩达到车辆的目标扭矩。即反馈控制是对车辆的当前扭矩和目标扭矩的差值进行修正,以使车辆的当前扭矩达到目标扭矩。本实施例通过对车辆的当前扭矩进行反馈控制,使得车辆的当前扭矩可以更准确地达到目标扭矩,从而使得当前车速更准确地达到目标车速。
在一个可选的实施例中,当前扭矩可以为一具体的值,比如3000N·m;目标扭矩也可以为一具体的值,比如2000N·m;那么比对结果也为一具体的值,比如1000N·m。
在一个可选的实施例中,当前扭矩可以为一个范围值;目标扭矩也可以为一个范围值;即达到目标扭矩的范围值就可以达到车辆的目标车速,那么比对结果也可以为一个范围值。
为了使得反馈控制的效果更好,在一个实施例中,步骤S174中基于比对结果对车辆的当前扭矩进行反馈控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩,包括:
基于比对结果,控制车辆的PID控制器对车辆的电动机输出的车辆的当前扭矩进行PID控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
车辆的PID控制器可以和车辆的电动机建立通信关系,即车辆的PID控制器可以对车辆的电动机输出的当前扭矩进行反馈控制,使得电动机输出的当前扭矩可以达到目标扭矩。由于车辆的PID控制器适应性好,有较强的鲁棒性,可以使得车辆的当前扭矩达到车辆的目标扭矩的动态过程快速,平稳以及准确。
在一个可选的实施例中,提供了一种PID算法,该算法包括:基于比对结果,计算车辆的目标车速以及车辆的当前车速之间的速度差值。
获取比例和增益比例之间的第一比例差值。
基于第一比例差值以及速度差值的乘积,计算第一修正扭矩;
获取积分和积分比例之间的第二比例差值。
基于第二比例差值以及速度差值的乘积,计算第二扭矩。
基于第二扭矩以及PID控制器的计算周期之间的乘积,计算第二修正扭矩。
在计算周期内,获取速度差值与前一次速度差值的周期差值。
获取微分和微分比例之间的第三比例差值。
基于第三比例差值和周期差值的乘积,计算第三修正扭矩。
基于第一修正扭矩、第二修正扭矩以及第三修正扭矩,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
比例(P)代表了当前的信息,起到纠正偏差的作用;微分(D)在信号变化时有超前控制作用,代表了将来的信息;在过程开始时,强迫过程进行;在过程结束时,减小超调,克服振荡,提高系统的稳定性,加快系统的过渡过程;积分(I)代表了过去积累的信息,它能消除静差,改善系统的静态特性。本实施例中,车辆计算目标车速和当前车速的速度差值;车辆获取比例和增益比例之间的第一比例差值;车辆根据速度差值和第一比例差值的乘积,可以计算得到第一修正扭矩,即比例修正扭矩。其中,比例修正扭矩可以采用T(P)表示。车辆获取积分和积分比例之间的第二比例差值;车辆根据第二扭矩以及PID控制器的计算周期之间的乘积,可以计算得到第二修正扭矩,即积分修正扭矩。其中,积分修正扭矩可以采用T(I)表示。车辆在计算周期内,获取速度差值与前一次速度差值的周期差值;获取微分和微分比例之间的第三比例差值;基于第三比例差值和周期差值的乘积,可以计算第三修正扭矩,即微分修正扭矩。其中,微分修正扭矩可以采用T(D)表示。根据T(P)、T(I)、T(D)以及车辆的当前扭矩之间的和,可以计算得到目标扭矩。其中,目标扭矩可以采用T表示;车辆的当前扭矩可以采用T(b)表示。
比如:车辆在不同环境工况的影响下运行时,为了快速成为目标车速而存在T(P);为了吸收误差而存在T(I);为了修正斜率和风的影响而存在T(D)。基于T(P)、T(I)以及T(D)使得当前扭矩达到目标扭矩,从而使得车辆的当前车速达到车辆的目标车速。
本申请与现有技术相比,在本申请中,车辆在一定加速踏板开度下运行时,车辆通过预设的映射关系可以更加准确地确定目标车速。
而且,车辆在不同的环境工况下运行时,车辆获取到当前车速,根据车辆的当前车速对车辆进行反馈控制,以使车辆的当前车速达到目标车速。也即,本申请能够使得车辆在按照一定加速度运行时,即使车辆受到外界因素影响,车辆也能保持其速度维持在目标车速。
另外,通过确定车辆达到目标车速的加速时间,使得目标车速的确定也更加准确,同时也让用户了解自身车辆的运行时间,增加了用户的体验感。
如图5所示,在一个实施例中,提供了一种车辆目标车速的控制装置,该装置可以包括:第一获取模块51,用于获取车辆的加速踏板开度;确定模块52,用于基于加速踏板开度和预设的映射关系,确定车辆的目标车速;其中,预设的映射关系为加速踏板开度与车速之间的映射关系;第二获取模块53,用于在不同的环境工况下,获取到车辆的当前车速;控制模块54,用于基于车辆的当前车速,对车辆进行反馈控制,以达到目标车速。
具体的,在本申请中,可以由车辆作为本申请的执行主体,即车辆可以获取到车辆的加速踏板开度。也就是车辆行驶过程中的加速度。需要说明的是,加速踏板开度可以由位于车辆的加速踏板位置的传感器实时监测得到,并将位置信息传递给车辆的控制单元(Microcontroller Unit,MCU),即车辆的控制单元控制相应的控制电路对车辆的加速踏板开度进行调整。其中,车辆的控制单元可以和车辆的传感器建立通信关系。其中,车辆在获取到加速踏板开度之后,通过已经设定好的加速踏板开度与车速之间的映射关系,确定车辆的目标车速,即在不同的加速踏板开度下,分别对应着车辆不同的目标车速。其中,车辆在不同环境工况下运行时,车辆获取到当前的运行车速。需要说明的是,获取车辆当前的运行车速的方法可以为采集车辆的速度传感器发送的速度脉冲信号,并对其进行累加,按高采样率读取速度脉冲信号累加值,根据累加值获取车辆的当前车速。可选的,不同环境工况可以包括:车辆上坡或下坡;车辆在运行过程中受到的风向以及风速。其中,车辆在获取到车辆的目标车速和车辆的当前车速时,对车辆的当前车速进行反馈控制,以使车辆的车速从当前车速达到目标车速。由于反馈控制可以对当前车速进行不断调节,以使当前车速准确达到目标车速。因此,通过对车辆的当前车速进行反馈控制,可以使得车辆的当前车速达到目标车速更加准确。
可选的,预设的映射关系为二阶曲线,二阶曲线的切线斜率逐渐增大。
结合图2所示,图2为加速踏板开度与车速之间的映射关系的示意图。其中,横轴为车辆的加速踏板开度,纵轴为车辆的车速。其中,可以根据已确定的二阶曲线中车辆的加速踏板开度,确定目标车速,可以使得目标车速确定地更加准确,也使得获取车速更加直观。在一个实施例中,预设的映射关系可以为基于加速踏板开度的范围值得到目标车速的多个数值的映射关系。多个数值的连线构成曲线,且曲线的多个切线斜率从左到右逐渐增大。即在靠近目标车速的最小值的数值逐渐缓慢增大;在靠近目标车速的最大值的数值逐渐快速增大。根据不同的加速踏板开度,基于本实施例提供的映射关系,在确定一个加速踏板开度时,就可以准确地确定对应的目标车速。其中,加速踏板开度为0%时,目标车速为最小值,且最小值大于0;加速踏板开度为100%时,目标车速为最大值。由此,特举例说明。比如:在加速踏板开度为0%时,目标车速的最小值为7km/h;在加速踏板开度为100%时,目标车速的最大值为20km/h。
可选的,确定模块52,用于获取车辆的加速时间;其中,车辆的加速时间为车辆达到车辆的目标车速的时间;基于车辆的加速时间、加速踏板开度和预设映射关系,确定车辆的目标车速。
车辆在获取到车辆加速时间之后,根据车辆的加速踏板开度以及预设的映射关系,可以确定车辆的目标车速。由此,特举例说明。
比如:车辆获取的加速踏板开度为50%,车辆的加速时间可以为2分钟,目标车速可以确定为10km/h。通过增加加速时间的条件,更好地限制了车辆达到目标车速需要的时间,使得车辆达到目标车速更准确,也使得用户体验更好。
可选的,控制模块54,用于基于车辆的目标车速,确定车辆的目标扭矩;在不同的环境工况下,基于车辆的当前车速获取到车辆的当前扭矩;将车辆的目标扭矩以及车辆的当前扭矩进行比对,生成比对结果;其中,比对结果为车辆的目标扭矩与车辆的当前扭矩的差值;基于比对结果对车辆的当前扭矩进行反馈控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩;基于车辆的目标扭矩,控制车辆达到车辆的目标车速。
结合图4所示,图4为车辆目标车速的控制方法的示意图,车辆在确定车辆的目标车速之后,还需要确定车辆想要达到目标车速所需要的目标扭矩。在上述不同的环境工况下,车辆先获取到车辆当前运行车速所需要的当前扭矩,然后将当前扭矩和目标扭矩进行比对,生成比对结果。其中,比对结果为车辆的目标扭矩与车辆的当前扭矩的差值。通过比对结果对车辆的当前扭矩进行反馈控制,使得车辆的当前扭矩达到车辆的目标扭矩。即对车辆的当前扭矩和目标扭矩的差值进行修正,以使车辆的当前扭矩达到目标扭矩。通过对车辆的当前扭矩进行反馈控制,使得车辆的当前扭矩可以更准确地达到目标扭矩,从而更准确地达到目标车速。
可选的,控制模块54,用于基于比对结果,控制车辆的PID控制器对车辆的电动机输出的车辆的当前扭矩进行PID控制,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
车辆的PID控制器可以和车辆的电动机建立通信关系,即车辆的PID控制器对车辆的电动机输出的当前扭矩进行反馈控制,使得电动机输出的当前扭矩可以达到目标扭矩。由于车辆的PID控制器适应性好,有较强的鲁棒性,可以使得车辆的当前扭矩达到车辆的目标扭矩的动态过程快速,平稳以及准确。
可选的,控制模块54,用于基于比对结果,计算车辆的目标车速以及车辆的当前车速之间的速度差值;获取比例和增益比例之间的第一比例差值;基于第一比例差值以及速度差值的乘积,计算第一修正扭矩;获取积分和积分比例之间的第二比例差值;基于第二比例差值以及速度差值的乘积,计算第二扭矩;基于第二扭矩以及PID控制器的计算周期之间的乘积,计算第二修正扭矩;在计算周期内,获取速度差值与前一次速度差值的周期差值;获取微分和微分比例之间的第三比例差值;基于第三比例差值和周期差值的乘积,计算第三修正扭矩;基于第一修正扭矩、第二修正扭矩以及第三修正扭矩,以调整车辆的当前扭矩到车辆的目标扭矩。
比例(P)代表了当前的信息,起到纠正偏差的作用;微分(D)在信号变化时有超前控制作用,代表了将来的信息;在过程开始时,强迫过程进行;在过程结束时,减小超调,克服振荡,提高系统的稳定性,加快系统的过渡过程;积分(I)代表了过去积累的信息,它能消除静差,改善系统的静态特性。本实施例中,车辆计算目标车速和当前车速的速度差值;车辆获取比例和增益比例之间的第一比例差值;车辆根据速度差值和第一比例差值的乘积,可以计算得到第一修正扭矩即比例修正扭矩。其中,比例修正扭矩可以采用T(P)表示。车辆获取积分和积分比例之间的第二比例差值;车辆根据第二扭矩以及PID控制器的计算周期之间的乘积,可以计算得到第二修正扭矩即积分修正扭矩。其中,积分修正扭矩可以采用T(I)表示。车辆在计算周期内,获取速度差值与前一次速度差值的周期差值;获取微分和微分比例之间的第三比例差值;基于第三比例差值和周期差值的乘积,可以计算第三修正扭矩即微分修正扭矩。其中,微分修正扭矩可以采用T(D)表示。根据T(P)、T(I)、T(D)以及车辆的当前扭矩之间的和,可以计算得到目标扭矩。其中,目标扭矩可以采用T表示;车辆的当前扭矩可以采用T(b)表示。
比如:在车辆行驶过程中,在不同环境工况的影响的情况下,为了快速成为目标车速而存在T(P);为了吸收误差而存在T(I);为了修正斜率和风的影响而存在T(D)。基于T(P)、T(I)以及T(D)使得当前扭矩达到目标扭矩,从而使得车辆的当前车速达到车辆的目标车速。
本申请与现有技术相比,在本申请中,车辆在一定加速踏板开度下运行时,车辆通过预设的映射关系可以更加准确地确定目标车速。
而且,车辆在不同的环境工况下运行时,车辆获取到当前车速,根据车辆的当前车速对车辆进行反馈控制,以使车辆的当前车速达到目标车速。也即,本申请能够使得车辆在按照一定加速度运行时,即使车辆受到外界因素影响,车辆也能保持其速度维持在目标车速。
另外,通过确定车辆达到目标车速的加速时间,使得目标车速的确定也更加准确,同时也让用户了解自身车辆的运行时间,增加了用户的体验感。
应理解,本文中前述关于本申请的方法所描述的具体特征、操作和细节也可类似地应用于本申请的装置和系统,或者,反之亦然。另外,上文描述的本申请的方法的每个步骤可由本申请的装置或系统的相应部件或单元执行。
应理解,本申请的装置的各个模块/单元可全部或部分地通过软件、硬件、固件或其组合来实现。所述各模块/单元各自可以硬件或固件形式内嵌于计算机设备的处理器中或独立于所述处理器,也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中以供处理器调用来执行所述各模块/单元的操作。所述各模块/单元各自可以实现为独立的部件或模块,或者两个或更多个模块/单元可实现为单个部件或模块。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,其包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可由处理器执行的计算机指令,所述计算机指令在由所述处理器执行时指示所述处理器执行本申请的方法的各步骤。该计算机设备可以广义地为服务器、终端,或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中,该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。
本申请可以实现为一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在由处理器执行时导致本申请的方法的步骤被执行。在一个实施例中,所述计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上,以使得所述计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作,或者两个或更多个方法步骤/操作,可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行,并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作,或执行两个或更多个方法步骤/操作。
本领域普通技术人员可以理解,本申请方法的步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成,所述的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中,该计算机程序被执行时导致本申请的方法的步骤被执行。根据情况,本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、外部高速缓冲存储器等。
以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述,但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖,只要这样的组合不存在矛盾。
尽管结合实施例对本申请进行了描述,但本领域技术人员应理解,上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的,本申请不限于所公开的实施例。在不偏离本申请的精神的情况下,各种改型和变体是可能的。
Claims (10)
1.一种车辆目标车速的控制方法,其特征在于,所述车辆目标车速的控制方法包括:
获取车辆的加速踏板开度;
基于所述加速踏板开度和预设的映射关系,确定所述车辆的目标车速;其中,所述预设的映射关系为加速踏板开度与车速之间的映射关系;
在不同的环境工况下,获取到所述车辆的当前车速;
基于所述车辆的当前车速,对所述车辆进行反馈控制,以达到所述车辆的目标车速。
2.根据权利要求1所述的车辆目标车速的控制方法,其特征在于,所述基于所述加速踏板开度和预设的映射关系,确定所述车辆的目标车速,包括:
获取所述车辆的加速时间;其中,所述车辆的加速时间为所述车辆达到所述车辆的目标车速的时间;
基于所述车辆的加速时间、所述加速踏板开度和所述预设的映射关系,确定所述车辆的目标车速。
3.根据权利要求1所述的车辆目标车速的控制方法,其特征在于,所述基于所述车辆的当前车速,对所述车辆进行反馈控制,以达到所述车辆的目标车速,包括:
基于所述车辆的目标车速,确定所述车辆的目标扭矩;
在不同的环境工况下,基于所述车辆的当前车速获取到所述车辆的当前扭矩;
将所述车辆的目标扭矩以及所述车辆的当前扭矩进行比对,生成比对结果;其中,所述比对结果为所述车辆的目标扭矩与所述车辆的当前扭矩的差值;
基于所述比对结果对所述车辆的当前扭矩进行反馈控制,以调整所述车辆的当前扭矩到所述车辆的目标扭矩;
基于所述车辆的目标扭矩,控制所述车辆达到所述车辆的目标车速。
4.根据权利要求3所述的车辆目标车速的控制方法,其特征在于,所述基于所述比对结果对所述车辆的当前扭矩进行反馈控制,以调整所述车辆的当前扭矩到所述车辆的目标扭矩,包括:
基于所述比对结果,控制所述车辆的PID控制器对所述车辆的电动机输出的所述车辆的当前扭矩进行PID控制,以调整所述车辆的当前扭矩到所述车辆的目标扭矩。
5.根据权利要求4所述的车辆目标车速的控制方法,其特征在于,所述基于所述比对结果,控制所述车辆的PID控制器对所述车辆的电动机输出的所述车辆的当前扭矩进行PID控制,以调整所述车辆的当前扭矩到所述车辆的目标扭矩,包括:
基于所述比对结果,计算所述车辆的目标车速以及所述车辆的当前车速之间的速度差值;
获取比例和增益比例之间的第一比例差值;
基于所述第一比例差值以及所述速度差值的乘积,计算第一修正扭矩;
获取积分和积分比例之间的第二比例差值;
基于所述第二比例差值以及所述速度差值的乘积,计算第二扭矩;
基于所述第二扭矩以及所述PID控制器的计算周期之间的乘积,计算第二修正扭矩;
在所述计算周期内,获取所述速度差值与前一次速度差值的周期差值;
获取微分和微分比例之间的第三比例差值;
基于所述第三比例差值和所述周期差值的乘积,计算第三修正扭矩;
基于所述第一修正扭矩、所述第二修正扭矩以及所述第三修正扭矩,以调整所述车辆的当前扭矩到所述车辆的目标扭矩。
6.根据权利要求1所述的车辆目标车速的控制方法,其特征在于,所述预设的映射关系为二阶曲线,所述二阶曲线的切线斜率逐渐增大。
7.一种车辆目标车速的控制装置,其特征在于,所述车辆目标车速的控制装置包括:
第一获取模块,用于获取车辆的加速踏板开度;
确定模块,用于基于所述加速踏板开度和预设的映射关系,确定所述车辆的目标车速;其中,所述预设的映射关系为加速踏板开度与车速之间的映射关系;
第二获取模块,用于在不同的环境工况下,获取到所述车辆的当前车速;
控制模块,用于基于所述车辆的当前车速,对所述车辆进行反馈控制,以达到所述目标车速。
8.根据权利要求7所述的车辆目标车速的控制装置,其特征在于,包括:
所述确定模块,用于获取所述车辆的加速时间;其中,所述车辆的加速时间为所述车辆达到所述车辆的目标车速的时间;基于所述车辆的加速时间、所述加速踏板开度和所述预设的映射关系,确定所述车辆的目标车速。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;
所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-6任意一项所述的车辆目标车速的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的车辆目标车速的控制方法。
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CN202210652008.0A CN114987468A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 车辆目标车速的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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CN202210652008.0A Pending CN114987468A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 车辆目标车速的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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CN (1) | CN114987468A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024140695A1 (zh) * | 2022-12-27 | 2024-07-04 | 合众新能源汽车股份有限公司 | Pid控制器抗积分饱和的计算方法、装置及相关设备 |
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2022
- 2022-06-09 CN CN202210652008.0A patent/CN114987468A/zh active Pending
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