[发明专利]一种基于二次函数的智能小车速度控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于二次函数的智能小车速度控制方法，包括：构建智能小车的速度与舵机转向脉冲量之间的二次函数；根据获取的舵机转向脉冲量左极限值、舵机转向脉冲量右极限值、最大行驶速度以及安全行驶速度获取所述二次函数的二次项系数、一次项系数以及常量，得到所述二次函数的初始表达式；根据所述智能小车的行驶状态调试所述二次项系数、所述一次项系数以及所述常量，获取所述智能小车的速度与舵机转向脉冲量之间的所述二次函数的最终表达式。本发明提出一种通过二次函数表示智能小车实时速度随其舵机转向脉冲量变化关系的速度控制方法；并且在调试时只需调整一个参数，大大缩短参数整定的时间，提高整定参数的效率。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别是指一种基于二次函数的智能小车速度控制方法和装置。

背景技术

智能小车在比赛中要通过直道、弯道、大S弯道、小S弯道、十字、直角以及环岛等各种复杂的道路元素。为了能够保证智能小车在整个赛道行驶平稳，需要在不同赛道元素设置赛道的上限安全速度。对智能小车速度控制的目的在于让智能小车在不同的赛道元素表现出不同特色，即在不同的赛道元素都能给出合适的速度，包括：智能小车在进入直道时尽可能表现最强的加速度特性；在弯道行驶时能够以最大的安全速度准确地、顺畅地跟踪路径，以便于小车能够以最快的速度通过赛道，同时又不会冲出赛道或者压赛道的线。在速度控制的过程中，速度与舵机转向脉冲量的关系是很重要的，在舵机转向脉冲量一定的情况下，速度过快可能导致智能小车冲出跑道，速度过慢则不能成功转过弯道。现有技术中并没有一个好的方法能够在智能小车的速度与舵机转向脉冲量直接关联起来。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于二次函数的智能小车速度控制方法和装置，将智能小车的实时速度与舵机转向脉冲量直接关联起来。

基于上述目的本发明提供的一种基于二次函数的智能小车速度控制方法，包括：

构建智能小车的速度与舵机转向脉冲量之间的二次函数；

获取智能小车的舵机转向脉冲量左极限值、舵机转向脉冲量右极限值、最大行驶速度以及安全行驶速度；

根据所述舵机转向脉冲量左极限值、所述舵机转向脉冲量右极限值、所述最大行驶速度以及所述安全行驶速度获取所述二次函数的二次项系数、一次项系数以及常量，得到所述二次函数的初始表达式；

使所述智能小车根据所述初始表达式行驶，并根据行驶状态调试所述二次项系数、所述一次项系数以及所述常量，获取所述二次函数的最终表达式。

进一步，所述获取智能小车的舵机转向脉冲量左极限值、舵机转向脉冲量右极限值、最大行驶速度以及安全行驶速度，包括：

获取所述智能小车的舵机设置为左极限转角时采样周期内的脉冲量，作为所述舵机转向脉冲量左极限值LEFT_max；

获取所述智能小车的舵机设置为右极限转角时采样周期内的脉冲量，作为所述舵机转向脉冲量右极限值RIGHT_max；

获取所述智能小车在直道平稳行驶所能达到的最大速度，作为所述最大行驶速度Speed_fast；

获取所述智能小车的舵机设置为左极限转角或右极限转角时，所述智能小车沿最小圆环轨道的中心线内切行驶的速度，作为所述安全行驶速度Speed_safe；

其中，所述舵机转向脉冲量左极限值LEFT_max与所述舵机转向脉冲量右极限值RIGHT_max大小相等、方向相反，即：LEFT_max＝-RIGHT_max。

进一步，所述根据所述舵机转向脉冲量左极限值、所述舵机转向脉冲量右极限值、所述最大行驶速度以及所述安全行驶速度获取所述二次函数的二次项系数、一次项系数以及常量，得到所述二次函数的初始表达式，包括：