[发明专利]一种车辆转向控制系统及方法

说明书

本发明公开了港口人工智能运输车技术领域的一种车辆转向控制系统及方法，包括：接收控制输入信号；基于控制输入信号确定车辆转向执行机构的给定角度；采集车辆转向执行机构的实际转向角度后，进行故障判断和处理；基于给定角度和实际转向角度做闭环PID控制，得出车辆转向执行机构的控制值；将控制值输出给CAN转向控制阀对车辆转向执行机构进行控制。本发明在现有转向控制系统的基础上，简化控制器数量，完善角度控制程序，提高转向响应速度，完善转向系统的安全可靠性。

技术领域

本发明涉及一种车辆转向控制系统及方法，属于港口人工智能运输车技术领域。

背景技术

集装箱自动导引车是一种用于自动化集装箱码头重要的运输设备采用无人驾驶技术自动运行，承担码头到堆场的集装箱自动运输工作的车辆。当前智能化无人驾驶的码头建设逐步增多，并成为一种趋势，采用纯电动的通用车桥性质的自动导引车得到应用。目前集装箱自动导引车多采用多轴转向，转向过程中容易出现转向不平滑、轮胎摆振以及多轴转向不同步、响应速度慢等问题，无法实现集装箱自动导引车转向的精确控制，影响整车的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种车辆转向控制系统及方法，在现有转向控制系统的基础上，简化控制器数量，完善角度控制程序，提高转向响应速度，完善转向系统的安全可靠性。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种车辆转向控制方法，包括：

接收控制输入信号；

基于控制输入信号确定车辆转向执行机构的给定角度；

采集车辆转向执行机构的实际转向角度后，进行故障判断和处理；

基于给定角度和实际角度做闭环PID控制，得出车辆转向执行机构的控制值；

将控制值输出给CAN转向控制阀对车辆转向执行机构进行控制。

进一步的，基于控制输入信号确定车辆转向执行机构的给定角度，包括：

基于控制输入信号得到车辆的转向模式；

响应于转向模式为八字转向的信号，车辆转向执行机构的给定角度计算表达式为：

θ1＝θ

θ2＝arctan[(L2/L1)*tanθ1]

θ3＝-θ2

θ4＝-θ1

响应于转向模式为前半八字转向的信号，车辆转向执行机构的给定角度计算表达式为：

θ1＝θ

θ3＝0

θ2＝arctan{[2L2/(L1+L2)]*tanθ1}

θ4＝-arctan{[(L1-L2)/(L1+L2)]*tanθ1}

响应于转向模式为后半八字转向的信号，车辆转向执行机构的给定角度计算表达式为：

θ4＝-θ

θ2＝0

θ3＝arctan{[2L2/(L1+L2)]*tanθ4)

θ1＝arctan{[(L1-L2)/(L1+L2)]*tanθ4}

响应于转向模式为斜行模式的信号，车辆转向执行机构的给定角度计算表达式为：

θ1＝θ2＝θ3＝θ4＝θ