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申请/专利权人：广西大学

摘要：本发明公开了一种基于卡车改装的自主行驶驱动防滑控制系统及其控制方法，驱动防滑控制系统包括控制装置和至少两个承载机构，每个承载机构包括：支架；摆臂，其上端与支架铰接；推杆，其能够伸缩，用于驱动摆臂上下摆动；以及车轮，其安装于摆臂的下端；驱动承载机构还包括压力传感器、伺服电机、联轴器和减速器，压力传感器安装于推杆的下端；辅助承载机构还包括安装于从动轮上的轮速传感器；控制装置包括驱动防滑控制器和电机控制器；还包括驱动防滑控制系统的控制方法。采用本发明的驱动防滑控制系统和其控制方法，控制模块少，可靠性高，成本低，能够克服系统响应速度慢、控制算法单一且抗干扰能力差等缺点，实现车辆行驶位置的精确控制。

主权项：1.一种基于卡车改装的自主行驶驱动防滑控制系统，其特征在于，包括控制装置和至少两个承载机构，两个所述承载机构对称设置于卡车底盘的左右两侧；其中一个所述承载机构为驱动承载机构，另一个所述承载机构为辅助承载机构；每个所述承载机构包括：支架，其与所述卡车底盘连接；摆臂，其上端与所述支架上下摆动铰接；推杆，其上端与所述支架铰接，所述推杆的下端与所述摆臂的中部铰接；所述推杆能够伸缩；以及车轮，其通过轮轴以能够转动的方式安装于所述摆臂的下端；其中，所述驱动承载机构的所述车轮为驱动轮，所述辅助承载机构的所述车轮为从动轮；所述驱动承载机构还包括压力传感器、伺服电机、联轴器和减速器，所述压力传感器安装于所述推杆的下端，所述伺服电机和所述减速器均安装于所述摆臂上，且所述伺服电机的输出端通过所述联轴器与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述驱动轮的轮轴连接；所述辅助承载机构还包括轮速传感器，所述轮速传感器安装于所述从动轮上；所述控制装置包括驱动防滑控制器和电机控制器，所述压力传感器和所述轮速传感器均与所述驱动防滑控制器数据连接；每个所述推杆和所述伺服电机的伺服驱动器均与所述电机控制器数据连接；所述驱动防滑控制器和所述电机控制器数据连接；其中，所述驱动防滑控制器包括：参数获取模块，其用于获取卡车行驶状态和伺服电机状态的状态信息，该状态信息包括驱动轮承受的纵向力Fx，从动轮的角速度，驱动轮的滚动半径R、角速度ω和角加速度驱动轮承受的垂向载荷Fz；计算模块，其能够根据驱动轮胎受力模型和卡车参数计算电机所需转矩Te，驱动卡车自主向前行驶；根据伺服电机状态和卡车行驶状态的状态信息计算驱动轮实际滑转率S和地面利用附着系数μ，根据驱动轮实际滑转率S和地面利用附着系数μ的关系，估算车辆当前路面的最大利用附着系数μmax与最优滑转率S0；根据车辆当前路面的最大利用附着系数μmax计算电机最大等效滑移转矩T0；以及判断及驱动防滑控制模块，当车辆起步时，判断及驱动防滑控制模块判断电机所需转矩Te与最大等效滑移转矩T0不等时，控制电机实际输出转矩等于最大等效滑移转矩T0；当车辆在行驶中加减速时，k时刻的实际滑转率S与最优滑转率S0差值绝对值为|ek|，当|ek|≥10％时，采用积分分离型PD控制算法；当|ek|＜10％时，采用PID控制算法，对驱动轮进行驱动防滑控制，输出电机目标转矩；实时调节伺服电机输出目标转矩值，使驱动轮的实际滑转率始终控制在最优滑转率附近。

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