[发明专利]数控四驱电动控制系统及方法

权利要求书

1.一种数控四驱电动控制系统，其特征在于，包括：

转向角度编码器、速度给定编码器、五个伺服驱动器、五个交流伺服电机、工控机，所述五个交流伺服电机包括四个给轮毂提供动力的交流伺服电机和一个给转向助力提供动力的交流伺服电机，

所述五个伺服驱动器包括四个控制所述四个给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器和一个控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器；

所述转向角度编码器用于采集车辆转向角度和转向速度，并将所述转向角度和转向速度信号发送至所述工控机；

所述速度给定编码器用于采集车辆的目标行驶速度，并将所述车辆目标行驶速度信号发送至所述工控机；

所述工控机用于根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定输出五路脉冲信号发送至所述五个伺服驱动器，所述四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器分别接收由所述工控机输出的四路脉冲信号，并根据所述四路脉冲信号控制所述给四个轮毂提供动力的交流伺服电机为四个轮毂提供对应转向轨迹各自不同的转速；所述一个控制给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器接收由所述工控机输出的一路脉冲信号，并根据所述一路脉冲信号控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的运行。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工控机具体用于：

当车辆执行右转弯时，根据公式

p1＝nxy (1)

计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；

或者，当车辆执行左转弯时，根据公式

p2＝nxy (6)

计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；

其中，L为车辆的轴距，d1为车辆的轮距，α为转向角度编码器采集的前轴外转向轮的角度，β为前轴内转向轮的角度，r1为前轴外转向轮的转弯半径，r2为前轴内转向轮的转弯半径，d2为后轴内侧轮的转弯半径，p1为控制左前轮转速的脉冲信号，p2为控制右前轮转速的脉冲信号，p3为控制左后轮转速的脉冲信号，p4为控制右后轮转速的脉冲信号，工控机采集到转向编码器的输入信号，经运算后输出，n为速度给定编码器输出的数字信号，x为速度信号转换后的脉冲信号，y为脉冲频率调整系数，0<y≤1。

3.一种数控四驱电动控制方法，其特征在于，包括：

转向角度编码器采集车辆转向角度和转向速度，速度给定编码器采集车辆目标行驶速度，并将所述转向角度和转向速信号和所述目标行驶速度信号发送至工控机；

所述工控机根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定五路脉冲信号五个伺服驱动器，由所述五个伺服驱动器控制所述五个交流伺服电机的运转；

四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器分别接收由所述工控机输出的四路脉冲信号，并根据所述四路脉冲信号控制所述给四个轮毂提供动力的交流伺服电机为四个轮毂提供对应转向轨迹各自不同的转速；一个控制给转向助力提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器接收由所述工控机输出的一路脉冲信号，并根据所述一路脉冲信号控制所述给转向助力提供动力的交流伺服电机的运行。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工控机根据所述转向角度和转向速度信号和所述目标行驶速度信号确定五路脉冲信号给所述五个伺服驱动器，由五个伺服驱动器控制所述五个交流伺服电机的运转，包括：

当车辆执行右转弯时，根据公式

p1＝nxy (1)

计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；

或者，当车辆执行左转弯时，根据公式

p2＝nxy (6)

计算四个控制给轮毂提供动力的交流伺服电机的伺服驱动器所需的脉冲信号；

其中，L为车辆的轴距，d1为车辆的轮距，α为转向角度编码器采集的前轴外转向轮的角度，β为前轴内转向轮的角度，r1为前轴外转向轮的转弯半径，r2为前轴内转向轮的转弯半径，d2为后轴内侧轮的转弯半径，p1为控制左前轮转速的脉冲信号，p2为控制右前轮转速的脉冲信号，p3为控制左后轮转速的脉冲信号，p4为控制右后轮转速的脉冲信号，工控机采集到转向编码器的输入信号，经运算后输出，n为速度给定编码器输出的数字信号，x为速度信号转换后的脉冲信号，y为脉冲频率调整系数，0<y≤1。