[发明专利]用于模型车辆的转向稳定装置

说明书

一种用于稳定模型车辆的转向的电子系统可以提供RC车辆的曲率转向控制。使用误差积分确定RC车辆的近似曲率控制，以实现完全转向。泄漏积分器可用于最小化转向记忆。泄漏因子可以基于转向输入的增益调度。

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2015年4月17日提交的名称为STEERING STABILIZING APPAATUSAPPARATUS FOR A MODEL VEHICLE的序列号为62/149,514的共同未决的美国临时专利申请并要求其申请日的权益，其全部内容出于所有目的通过引用并入本文。

发明背景

发明领域

本发明涉及模型车辆，更具体地，涉及一种稳定模型车辆转向的电子系统。

相关技术的描述

对于无线电控制(RC)的模型车辆，驾驶员远程控制车辆。RC驾驶员只能视觉检测车辆的运动。RC驾驶员不能感觉到车辆的干扰，诸如击中地面的隆起区域。缩小的车辆的时间常数远小于全尺寸车辆的时间常数。较小的车辆响应于干扰和转向输入比全尺寸车辆快得多。

电子转向稳定性可以通过稳定转向来帮助RC驾驶员。当转向稳定时，驾驶员可以专注于较大的转向输入，而电子转向稳定系统响应驾驶员的转向输入周围的干扰。

一些系统将转向稳定性视为“驾驶员辅助”。这些控制器对驾驶员命令的转向输入添加有限的调整。该辅助将偏航率驱动到零。对于前进行驶 (其中，驾驶员命令0(零)转向角)，调整零偏航率可能正好是驾驶员所希望的。然而，当驾驶员命令转弯时，驾驶员可能不希望零偏航率。例如，辅助系统违背驾驶员的意愿而增加反转向。这些类型的系统的实施例通常包括随着驾驶员的转向输入增加或油门输入减小来最小化反转向的众所周知的增益调度策略。这些系统没有提供正确的“感觉”，因为汽车似乎与驾驶员断开连接。

使用所述“驾驶员辅助”策略会导致不同的问题。在零转向输入的情况下，汽车的前进方向应该是恒定的。为了在面临与横向于水平的驾驶方向有轻微转向偏离或稍微偏离转向微调的情况下保持前进方向，这需要基于偏航误差率的积分的校正。一个这样的系统定义了“前进方向区域”，其在驾驶员输入零转向时引入对积分的偏航误差率的校正。当驾驶员输入非零转向时，由于该误差将积分，该功能不能是激活的，并且辅助将达到其极限，或者如果极限足够宽并且增益足够大，则该功能将直接反转向汽车。这种不连续性是将驾驶员的输入与车辆断开连接的另一个例子-方向盘上的小的输入差异，并且车辆不同地运行。因此，汽车似乎与驾驶员断开连接，且系统无法提供正确的感觉。

概述

一种用于稳定模型车辆的转向的电子系统可以提供对RC车辆的曲率转向控制。

本申请还包括以下内容：

1)一种用于稳定RC模型车辆的转向的电子系统，所述电子系统提供对RC模型车辆的曲率转向控制，所述电子系统包括：

输入端，其用于接收与命令的曲率相对应的用户转向命令并生成用户输入；

陀螺仪感测系统，其用于感测所述RC模型车辆的旋转速率和线性加速度；以及

加法器，其用于根据所述用户输入和反馈信号产生误差信号；

PID控制器，其中所述PID控制器接收所述误差信号并产生输出信号；

耦合到所述PID控制器的转向伺服机构，所述转向伺服机构用于接收所述输出信号，其中所述转向伺服机构控制所述RC模型车辆的转向；

反馈系统，所述反馈系统包括耦合到所述陀螺仪感测系统的曲率估计器，所述曲率估计器用于估计至少一个转弯参数；

其中所述反馈系统的输出的反数被施加到所述加法器以实现所述命令的曲率。