本发明属于车辆控制技术领域，涉及一种适用于电动车的增量式速度控制方法。
背景技术：
车辆行驶控制是无人车自主行驶的关键部分，其是智能规划算法与车辆底层控制信号之间的重要桥梁。然而，车辆行驶过程中，会遇到公路、水泥路、沙石路、涉水等不同路面，以及上坡、下坡、平路等不用路况，对车辆行驶控制方法提出了很大挑战。如果通过传统的pid控制方式覆盖上述不同行驶条件，存在控制参数调试工作量大，且控制效果难以保证等问题。同时，为了提高控制方法的鲁棒性，需要采用积分控制，积分增益的选择非常关键，如果积分增益太小，难以有效提高控制效果，鲁棒性改善效果小；若积分增益偏大，积分控制将引入相位滞后，导致控制结果存在超调或振荡等问题，给实际工程调试带来了很大挑战。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种针对电动车的速度控制方法，以提高车辆行驶控制方法对不同路面、路况的适应能力和控制效果。
一种适用于电动车的增量式速度控制方法，其特征在于含有一个减法器、一个转速控制器、一个控制量估计模块和一个加法器；其中：
用于实施所述适用于电动车增量式速度控制方法的系统含有n个用于行驶控制的驱动电机，n≥1；每个驱动电机的驱动控制器实时估计其当前交轴电流，并将交轴电流估计值反馈给所述控制量估计模块；用于实施所述适用于电动车增量式速度控制方法的系统至少含有一个车辆速度测量装置，用于实时测量车辆当前的行驶速度，并将其作为速度反馈值vfbk反馈给所述减法器；
所述减法器用于实现速度指令给定值vcmd和速度反馈值vfbk的相减运算，得到速度控制误差verr，给至所述转速控制器；
所述转速控制器根据速度控制误差verr，利用比例控制或比例微分控制计算得到用于消除速度控制误差的所需控制增量δf，给至所述加法器；
所述控制量估计模块用于估计车辆当前的行驶驱动力，其输入信号为n个驱动电机的交轴电流估计值
所述加法器用于实现控制增量δf与当前n个驱动电机所产生的行驶驱动力
所述控制分配模块用于将行驶驱动力的控制指令分配给n个驱动电机和刹车部件，其根据行驶驱动力的控制指令和控制分配策略，计算得到n个驱动电机的控制指令和刹车部件的控制指令，并给至相应控制部件。
可选的，所述控制量估计模块，利用第k个驱动电机的交轴电流估计值
可选的，所述控制分配模块，利用菊花链分配方式将控制量分配至各个驱动电机和刹车部件，即：首先判断fcmd是否大于n个驱动电机所能产生行驶驱动力的最大值fmax，若fcmd大于fmax，则将fmax分配给n个驱动电机，同时将刹车部件置于松开状态；若fcmd小于fmax，同时大于n个驱动电机所能产生最大制动力fmin，则将fcmd分配给n个驱动电机，同时将刹车部件置于松开状态；若fcmd小于fmin，则将fmin分配给n个驱动电机，同时将fcmd-fmin分配给刹车部件。
本发明采用以上技术方案即可有效减小路面情况变化对车辆行驶控制效果的影响，保证行驶控制性能的鲁棒性。由上述技术方案可知，本发明通过每个驱动电机当前的交轴电流、力矩特性和传动关系估计其产生的驱动力大小，同时通过刹车状态估计制动力，即可得到车辆当前的控制量，然后将给定速度和实际速度之间控制误差产生的控制量叠加到当前控制量之上，作为新的控制量进行控制，以消除外部路面变化等因素产生的控制偏差，提高系统鲁棒性和控制精度，具有简单易于实现等优点。
附图说明
图1：本发明的控制结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明，此处所说明的方案只用来提供对本发明的进一步理解，为本申请的一部分，不构成对本发明方案的限定。
为便于理解，以四轮电动车辆的行驶控制为例进行介绍，假设每个轮子采用一个轮毂电机进行驱动，采用一个液压刹车装置进行制动，假设四个轮子的轮毂电机型号、减速器、刹车部件参数和轮子尺寸均一样；每个轮毂电机有一个对应的驱动控制器，四个驱动控制器通过总线与车辆行驶控制器相连，接收车辆控制器控制指令，并发送反馈信息值车辆控制器；每个轮毂电机有一个对应的制动控制器，四个制动控制器通过总线与车辆行驶控制器相连，接收车辆控制器控制指令，并发送反馈信息至车辆控制器；车辆装有惯性导航系统用于测量车辆行驶速度，直接通过数据接口与车辆控制器相连，惯性导航系统可采用瑞芬imu560；车辆行驶控制器采用美国ti公司的dsp2837x系列芯片，dsp微处理器用于完成计算和处理任务，实现车控算法，dsp通过串口通信方式与上层模块进行通信(如智能感知系统、地面控制站等)，获取车辆行驶速度指令。
车辆控制器首先根据外部给定的车辆行驶速度指令和惯导反馈的实际行驶速度，通过求差得到控制误差，然后利用比例控制得到所需增加的控制量δf；然后，根据四个轮毂电机反馈的交轴电流估计值
采用菊花链方式，将控制量fcmd分配给轮毂电机和刹车部件，首先判断fcmd是否大于n个驱动电机所能产生行驶驱动力的最大值fmax，若fcmd大于fmax，则将fmax分配给n个驱动电机，同时将刹车部件置于松开状态；若fcmd小于fmax，同时大于n个驱动电机所能产生最大制动力fmin，则将fcmd分配给n个驱动电机，同时将刹车部件置于松开状态；若fcmd小于fmin，则将fmin分配给n个驱动电机，同时将fcmd-fmin分配给刹车部件。
通过上述方法即可实现四轮电动车辆的速度控制，对于不同路面、路况等外部因素变化产生的控制偏差，可以通过增量补偿方式进行自动修正，程序结构和实现原理简单，控制鲁棒性好。
1.一种适用于电动车的增量式速度控制方法，其特征在于含有一个减法器、一个转速控制器、一个控制量估计模块和一个加法器；其中：
用于实施所述适用于电动车增量式速度控制方法的系统含有n个用于行驶控制的驱动电机，n≥1；每个驱动电机的驱动控制器实时估计其当前交轴电流，并将交轴电流估计值反馈给所述控制量估计模块；用于实施所述适用于电动车增量式速度控制方法的系统至少含有一个车辆速度测量装置，用于实时测量车辆当前的行驶速度，并将其作为速度反馈值vfbk反馈给所述减法器；
所述减法器用于实现速度指令给定值vcmd和速度反馈值vfbk的相减运算，得到速度控制误差verr，给至所述转速控制器；
所述转速控制器根据速度控制误差verr，利用比例控制或比例微分控制计算得到用于消除速度控制误差的所需控制增量δf，给至所述加法器；
所述控制量估计模块用于估计车辆当前的行驶驱动力，其输入信号为n个驱动电机的交轴电流估计值
所述加法器用于实现控制增量δf与当前n个驱动电机所产生的行驶驱动力
所述控制分配模块用于将行驶驱动力的控制指令分配给n个驱动电机和刹车部件，其根据行驶驱动力的控制指令和控制分配策略，计算得到n个驱动电机的控制指令和刹车部件的控制指令，并给至相应控制部件。
2.根据权利要求1中所述适用于电动车的增量式速度控制方法，其特征在于，所述控制量估计模块，利用第k个驱动电机的交轴电流估计值
3.根据权利要求1中所述适用于电动车的增量式速度控制方法，其特征在于，所述控制分配模块，利用菊花链分配方式将控制量分配至各个驱动电机和刹车部件，即：首先判断fcmd是否大于n个驱动电机所能产生行驶驱动力的最大值fmax，若fcmd大于fmax，则将fmax分配给n个驱动电机，同时将刹车部件置于松开状态；若fcmd小于fmax，同时大于n个驱动电机所能产生最大制动力fmin，则将fcmd分配给n个驱动电机，同时将刹车部件置于松开状态；若fcmd小于fmin，则将fmin分配给n个驱动电机，同时将fcmd-fmin分配给刹车部件。
技术总结