CN110733480A - 一种基于反馈增量pid控制的刹车控制***下层控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于反馈增量PID控制的刹车控制***下层控制器,它涉及刹车控制器的控制设计技术领域。具体的控制步骤如下:所述下层控制器本体接收上层控制器给予的期望加速度值,当给定车辆速度的期望加速度为负值时,通过降低动力输出和发动机拖拽实现第一段减速度,当制动力矩与底盘力矩比值达到最大值后,第一段减速度无法满足要求时,制动控制器和底盘控制***响应,通过PID控制反馈调节,使实际加速度在短时间内达到期望加速度,控制车辆制动状态。本发明的优点在于:下层控制器对于上层控制器输出的参数进行优化,将上层控制器给予的期望加速度值转化为制动力矩与底盘力矩,输出最优的发动机扭矩和主缸压力,达到更优化的控制。
Description
技术领域
本发明涉及刹车控制器的控制设计技术领域,具体涉及一种基于反馈增量PID控制的刹车控制***下层控制器。
背景技术
刹车控制***是ADAS***各大功能中的子功能之一,目的是通过车辆纵向运动进行自动控制,以减少驾驶员在制动时的反应时间,保障行车安全。当车辆行驶中外部阻力不足以满足所需的加速度时,刹车控制***通过调节制动力矩与制动底盘的压力之比来调节车辆的制动。制动控制器与制动底盘协调动作,使车达到期望的加速度,从而改善行车应急状况时的安全性能。刹车控制***主要包括上层控制器和下层控制器。在一段***中下层控制器与上层控制器,起到了相同比重的作用。现有技术中的刹车控制***下层控制器采用传统的PID控制方法,滞后性强,且很难达到高精度要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于反馈增量PID控制的刹车控制***下层控制器,利用反馈增量PID调节,通过调节制动力矩与底盘力矩之间的百分比来制动,改善车辆在行驶过程中的安全性和舒适性。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:包括控制机构和执行机构;所述控制机构为下层控制器本体,所述执行机构包括制动控制器以及底盘控制***;
具体的控制步骤如下:所述下层控制器本体接收上层控制器给予的期望加速度值,将期望加速度值作为输入,当给定车辆速度的期望加速度为负值时,下层控制器本体调节控制制动力矩和底盘力矩,通过降低动力输出和发动机拖拽实现第一段减速度,当制动力矩与底盘力矩比值达到最大值后,第一段减速度无法满足要求时,制动控制器和底盘控制***响应,根据期望加速度和实际加速度之差,通过PID控制反馈调节,使车辆的实际加速度在短时间内达到期望加速度,控制车辆制动状态;所述反馈增量PID控制,将期望加速度与实际加速度差值作为***误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制,加速与制动控制分别采用反馈增量PID控制。
进一步的,根据期望加速度值判断下层控制器控制状态,期望加速度值在控制范围内时,制动器制动力矩与底盘力矩比值控制在0-100%;期望加速度为零时,油门开度将呈阶梯式线性下降,最低降至最小动力阈值的0.88倍,使车辆达到预期状态,最小动力阈值通过实车标定获得;发动机通过高速运行下的反向拖拽获得最大0.1g的减速度,发动机实际提供的减速度通过车辆标定进行制表调用。
进一步的,为保证PID输出稳定,在下层控制器本体末端再增加限幅模块与变化率限制模块,保证PID控制器输出在设定的合理范围内,且保证PID控制器的输出变化率在设定的合理范围内。
本发明的优点在于:
1、下层控制器对于上层控制器输出的参数进行优化,并根据车内外环境进行调整,将上层控制器给予的期望加速度值转化为制动力矩与底盘力矩,进而输出最优的发动机扭矩和主缸压力,达到更优化的控制;
2、通过两段制动方式,在第一段制动过程中充分利用动力降低和发动机反转拖拽进行制动,该策略可以直接被应用到通过智能刹车***的制动能量回收策略中;
3、制动器的控制策略设计使用以增量式PID为基础的控制器,比普通PID控制器具有更强的鲁棒性,控制效果更佳,改善车辆在行驶过程中的安全性和舒适性。
附图说明
图1为本发明的反馈增量PID控制图;
图2为本发明的刹车控制流程图;
图3为本发明的刹车***控制器逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本发明进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图3所示,Kp表示比例调节系数,Ki表示积分调节系数,Kd表示微分调节系数,T表示时间,Z-1表示离散单位延迟模块,本具体实施方式采用如下技术方案:包括控制机构和执行机构;所述控制机构为下层控制器本体,所述执行机构包括制动控制器以及底盘控制***;
具体的控制步骤如下:所述下层控制器本体接收上层控制器给予的期望加速度值,将期望加速度值作为输入,当给定车辆速度的期望加速度为负值时,下层控制器本体调节控制制动力矩和底盘力矩,通过降低动力输出和发动机拖拽实现第一段减速度,当制动力矩与底盘力矩比值达到最大值后,第一段减速度无法满足要求时,制动控制器和底盘控制***响应,根据期望加速度和实际加速度之差,通过PID控制反馈调节,使车辆的实际加速度在短时间内达到期望加速度,控制车辆制动状态;
所述反馈增量PID控制,将期望加速度与实际加速度差值作为***误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制,加速与制动控制分别采用反馈增量PID控制。
根据期望加速度值判断下层控制器控制状态,期望加速度值在控制范围内时,制动器制动力矩与底盘力矩比值控制在0-100%;期望加速度为零时,油门开度将呈阶梯式线性下降,最低降至最小动力阈值的0.88倍,使车辆达到预期状态,最小动力阈值通过实车标定获得;发动机通过高速运行下的反向拖拽获得最大0.1g的减速度,发动机实际提供的减速度通过车辆标定进行制表调用。
为保证PID输出稳定,在下层控制器本体末端再增加限幅模块与变化率限制模块,保证PID控制器输出在设定的合理范围内,且保证PID控制器的输出变化率在设定的合理范围内。
反馈增量PID控制其优点在于:原理简单,使用方便;适应性强;鲁棒性强,其控制品质对被控对象的变化不太敏感,非常适用于恶劣的环境;负反馈调节可以使***生态达到平衡。
本发明的优点在于:下层控制器对于上层控制器输出的参数进行优化,并根据车内外环境进行调整,将上层控制器给予的期望加速度值转化为制动力矩与底盘力矩,进而输出最优的发动机扭矩和主缸压力,达到更优化的控制;通过两段制动方式,在第一段制动过程中充分利用动力降低和发动机反转拖拽进行制动,该策略可以直接被应用到通过智能刹车***的制动能量回收策略中;制动器的控制策略设计使用以增量式PID为基础的控制器,比普通PID控制器具有更强的鲁棒性,控制效果更佳,改善车辆在行驶过程中的安全性和舒适性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种基于反馈增量PID控制的刹车控制***下层控制器,其特征在于:包括控制机构和执行机构;所述控制机构为下层控制器本体,所述执行机构包括制动控制器以及底盘控制***;
具体的控制步骤如下:所述下层控制器本体接收上层控制器给予的期望加速度值,将期望加速度值作为输入,当给定车辆速度的期望加速度为负值时,下层控制器本体调节控制制动力矩和底盘力矩,通过降低动力输出和发动机拖拽实现第一段减速度,当制动力矩与底盘力矩比值达到最大值后,第一段减速度无法满足要求时,制动控制器和底盘控制***响应,根据期望加速度和实际加速度之差,通过PID控制反馈调节,使车辆的实际加速度在短时间内达到期望加速度,控制车辆制动状态;所述反馈增量PID控制,将期望加速度与实际加速度差值作为***误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制,加速与制动控制分别采用反馈增量PID控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于反馈增量PID控制的刹车控制***下层控制器,其特征在于:根据期望加速度值判断下层控制器控制状态,期望加速度值在控制范围内时,制动器制动力矩与底盘力矩比值控制在0-100%;期望加速度为零时,油门开度将呈阶梯式线性下降,最低降至最小动力阈值的0.88倍,使车辆达到预期状态,最小动力阈值通过实车标定获得;发动机通过高速运行下的反向拖拽获得最大0.1g的减速度,发动机实际提供的减速度通过车辆标定进行制表调用。
3.根据权利要求1所述的一种基于反馈增量PID控制的刹车控制***下层控制器,其特征在于:为保证PID输出稳定,在下层控制器本体末端再增加限幅模块与变化率限制模块,保证PID控制器输出在设定的合理范围内,且保证PID控制器的输出变化率在设定的合理范围内。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112757909A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-07 | 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 | 一种车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN113335252A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-09-03 | 福建中科云杉信息技术有限公司 | 一种气刹制动的气压调节方法和气刹控制*** |
CN113511208A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-19 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种智能驾驶减速控制方法及***、车辆 |
CN114084111A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-25 | 北京轻舟智航科技有限公司 | 一种基于实时反馈和历史减速度的刹车控制方法 |
CN116605188A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-18 | 重庆大学 | 一种电动车-两轮车自动紧急制动控制*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6181020B1 (en) * | 1998-06-04 | 2001-01-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Integrated driving torque control system for automotive vehicles with continuously variable automatic transmission |
CN104002808A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-27 | 大连理工大学 | 一种汽车主动防碰撞自动制动控制***及工作方法 |
CN106103223A (zh) * | 2014-03-27 | 2016-11-09 | 爱信艾达株式会社 | 自动变速器的控制装置 |
CN109927700A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-25 | 合肥工业大学 | 一种纯线控汽车制动*** |
-
2019
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6181020B1 (en) * | 1998-06-04 | 2001-01-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Integrated driving torque control system for automotive vehicles with continuously variable automatic transmission |
CN106103223A (zh) * | 2014-03-27 | 2016-11-09 | 爱信艾达株式会社 | 自动变速器的控制装置 |
CN104002808A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-27 | 大连理工大学 | 一种汽车主动防碰撞自动制动控制***及工作方法 |
CN109927700A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-25 | 合肥工业大学 | 一种纯线控汽车制动*** |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112757909A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-07 | 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 | 一种车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN113511208A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-19 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种智能驾驶减速控制方法及***、车辆 |
CN113335252A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-09-03 | 福建中科云杉信息技术有限公司 | 一种气刹制动的气压调节方法和气刹控制*** |
CN114084111A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-25 | 北京轻舟智航科技有限公司 | 一种基于实时反馈和历史减速度的刹车控制方法 |
CN114084111B (zh) * | 2021-11-25 | 2022-07-29 | 北京轻舟智航科技有限公司 | 一种基于实时反馈和历史减速度的刹车控制方法 |
CN116605188A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-18 | 重庆大学 | 一种电动车-两轮车自动紧急制动控制*** |
CN116605188B (zh) * | 2023-06-30 | 2024-01-30 | 重庆大学 | 一种电动车-两轮车自动紧急制动控制*** |
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