一种基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法
技术领域
1.本发明涉及新能源消纳、储能领域，具体而言，涉及一种基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法。
背景技术：2.在无人自动驾驶领域，熟练的驾驶员主要通过油门对车速进行控制，而对于大多数人来说，控制油门非常困难，但油门驾驶具有省电、保障安全、延长车辆使用寿命的作用，且在道路崎岖的情况下，对于驾驶员而言，熟练地控制油门才能保障车辆能够速度平稳，如果油门控制不够顺畅，不仅使得乘车体验大打折扣，同时也会降低车辆的安全系数，虽然现有技术能够通过设定不同的速度阈值及对应的速度阈值下可持续行驶的时间，能够根据加速踏板位置变化率进行可达到的最高行驶速度的切换，同事根据加速度踏板位置变化率超过设定的次数频率进行阈值数值的调整，从而使得车辆具备一定的自我调节能力，但由于实际无人自动驾驶过程中，车辆的装置需要一定的反应时间，并且只能设定不同的速度阈值，在实际行驶过程中容易产生颠簸，用户的体验感极差，因此，现提供一种通过控制油门踏板达到控制车速的方法，解决现有技术存在的不足。
技术实现要素：3.本发明的目的在于提供一种基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其解决上述技术问题。
4.本发明的实施例通过以下技术方案实现：
5.步骤1：采集油门踏板电压值数据，通过所述踏板电压值数据计算得出踏板动作时的实际油门踏板开度；
6.步骤2：将实际油门踏板开度代入预设的速度求解模型中，得出期望油门踏板开度，根据期望油门踏板开度调节车速至期望车速。
7.作为优选的，踏板电压计算如下式：
[0008][0009]
其中，v
min
为油门踏板电压最小值，v
max
为油门踏板电压最大值，θ
max
为踏板最大行程角度，θ
min
为踏板最小行程角度，v为油门踏板电压值，θ为实际油门踏板开度。
[0010]
作为优选的，所述速度求解模型包括有三种情况，分别为直线行驶情况、坡道行驶情况、弯道行驶情况，所述直线行驶情况对应有直线行驶速度公式，所述坡道行驶情况对应有坡道行驶速度公式，所述弯道行驶情况对应有弯道行驶速度公式。
[0011]
作为优选的，所述直线行驶速度公式通过下式求得：
[0012][0013]
其中，δθ为油门开度踏板调整量，m为车辆当前质量，f为车辆空气阻力，p为电机
map值，vh为本车车速，v0为调节后的直线行驶车速；f(vh)为vh的自适应增益函数；f(δθ)为δθ的自适应增益函数，f(vh)通过查询f(vh)与vh之间的关系表获得，f(δθ)通过查询f(δθ)与δθ之间的关系表获得。
[0014]
作为优选的，所述坡道行驶速度公式如下式所示：
[0015][0016]
其中，k为坡道补偿，vk为调节后的坡道行驶车速。
[0017]
作为优选的，所述弯道行驶速度公式如下式所示：
[0018][0019]
其中，r为转弯半径，vr为调节后的弯道行驶车速。
[0020]
作为优选的，所述油门开度踏板调整量由下式求得：
[0021]
δθ＝|θ
0-θ1|＝pm×ve
[0022]
其中，pm为油门开度调整系数，ve为车速偏差值，θ0为期望油门踏板开度，θ1为实际油门踏板开度。
[0023]
作为优选的，所述油门开度调整系数pm由模糊规则判断得到，所述模糊规则判断过程如下式所示：
[0024][0025]
其中，p0、p1、p2对应不同阈值内的油门开度调整系数取值，v
emid
、v
esmall
、v
emax
均为模糊判定阈值。
[0026]
一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及储存在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法。
[0027]
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0028]
本发明能够利用自适应pid算法对油门踏板的开度进行调节，同时通过油门开度对车速进行实时调节，调节过程的反应时间短，且调节过程中不产生颠簸，能够给用户带来舒适的体验感。
附图说明
[0029]
图1为本发明提供的一种基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031]
如图1所示，提供一种基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，包括如下步骤：
[0032]
步骤1：采集油门踏板电压值数据，通过所述踏板电压值数据计算得出踏板动作时的实际油门踏板开度；
[0033]
步骤2：将实际油门踏板开度代入预设的速度求解模型中，得出期望油门踏板开度，根据期望油门踏板开度调节车速至期望车速。
[0034]
在求出调节后的速度后，车体将实际车速调整为调节后的速度值，以满足行驶需求。
[0035]
更进一步地，踏板电压计算如下式：
[0036][0037]
其中，v
min
为油门踏板电压最小值，v
max
为油门踏板电压最大值，θ
max
为踏板最大行程角度，θ
min
为踏板最小行程角度，v为油门踏板电压值，θ为实际油门踏板开度。
[0038]
在行驶过程中，车辆的油门开度的变化，会实时反映在油门踏板电压值的变化上，由于直接实时测量油门踏板开度值较为困难，所以建立踏板电压公式，通过对油门踏板电压的实时检测，带入公式中求解，从而获取实时油门踏板开度值。
[0039]
更进一步地，所述速度求解模型包括有三种情况，分别为直线行驶情况、坡道行驶情况、弯道行驶情况，所述直线行驶情况对应有直线行驶速度公式，所述坡道行驶情况对应有坡道行驶速度公式，所述弯道行驶情况对应有弯道行驶速度公式。
[0040]
更进一步地，所述直线行驶速度公式通过下式求得：
[0041][0042]
其中，δθ为油门开度踏板调整量，m为车辆当前质量，f为车辆空气阻力，p为电机map值，vh为本车车速，v0为调节后的直线行驶车速；f(vh)为vh的自适应增益函数；f(δθ)为δθ的自适应增益函数，f(vh)通过查询f(vh)与vh之间的关系表获得，f(δθ)通过查询f(δθ)与δθ之间的关系表获得。
[0043]
更进一步地，所述坡道行驶速度公式如下式所示：
[0044][0045]
其中，k为坡道补偿，vk为调节后的坡道行驶车速。
[0046]
更进一步地，所述弯道行驶速度公式如下式所示：
[0047][0048]
其中，r为转弯半径，vr为调节后的弯道行驶车速。
[0049]
更进一步地，所述油门开度踏板调整量由下式求得：
[0050]
δθ＝|θ
0-θ1|＝pm×ve
[0051]
其中，pm为油门开度调整系数，ve为车速偏差值，θ0为期望油门踏板开度，θ1为实际油门踏板开度。
[0052]
由于直线行驶、坡道行驶和弯道行驶时，若均采用同一车速，则难以满足多种行驶情况需求，故此处在直线行驶情况的基础上，建立坡道行驶速度公式和弯道行驶速度公式，以满足实际用户需求。
[0053]
更进一步地，所述油门开度调整系数pm由模糊规则判断得到，所述模糊规则判断过程如下式所示：
[0054][0055]
其中，p0、p1、p2对应不同阈值内的油门开度调整系数取值，v
emid
、v
esmall
、v
emax
均为模糊判定阈值。
[0056]
一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及储存在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法。
[0057]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：采集油门踏板电压值数据，通过所述踏板电压值数据计算得出踏板动作时的实际油门踏板开度；步骤2：将实际油门踏板开度代入预设的速度求解模型中，得出期望油门踏板开度，根据期望油门踏板开度调节车速至期望车速。2.根据权利要求1所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其特征在于，踏板电压计算如下式：其中，v
min
为油门踏板电压最小值，v
max
为油门踏板电压最大值，θ
max
为踏板最大行程角度，θ
min
为踏板最小行程角度，v为油门踏板电压值，θ为实际油门踏板开度。3.根据权利要求1所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其特征在于，所述速度求解模型包括有三种情况，分别为直线行驶情况、坡道行驶情况、弯道行驶情况，所述直线行驶情况对应有直线行驶速度公式，所述坡道行驶情况对应有坡道行驶速度公式，所述弯道行驶情况对应有弯道行驶速度公式。4.根据权利要求3所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其特征在于，所述直线行驶速度公式通过下式求得：其中，δθ为油门开度踏板调整量，m为车辆当前质量，f为车辆空气阻力，p为电机map值，v
h
为本车车速，v0为调节后的直线行驶车速；f(v
h
)为v
h
的自适应增益函数；f(δθ)为δθ的自适应增益函数，f(v
h
)通过查询f(v
h
)与v
h
之间的关系表获得，f(δθ)通过查询f(δθ)与δθ之间的关系表获得。5.根据权利要求4所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其特征在于，所述坡道行驶速度公式如下式所示：其中，k为坡道补偿，v
k
为调节后的坡道行驶车速。6.根据权利要求4所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其特征在于，所述弯道行驶速度公式如下式所示：其中，r为转弯半径，v
r
为调节后的弯道行驶车速。7.根据权利要求4-6任一项所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其特征在于，所述油门开度踏板调整量由下式求得：δθ＝|θ
0-θ1|＝p
m
×ve
其中，p
m
为油门开度调整系数，v
e
为车速偏差值，θ0为期望油门踏板开度，θ1为实际油门
踏板开度。8.根据权利要求7所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法，其特征在于，所述油门开度调整系数p
m
由模糊规则判断得到，所述模糊规则判断过程如下式所示：其中，p0、p1、p2对应不同阈值内的油门开度调整系数取值，v
emid
、v
esmall
、v
emax
均为模糊判定阈值。9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及储存在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如权利要求1-8中任意一项所述的基于自适应pid算法的自动驾驶油门开度控制方法。
技术总结本发明涉及自动驾驶技术领域，提供了一种基于自适应PID算法的自动驾驶油门开度控制方法，其方法主要包括如下步骤：步骤1：采集油门踏板电压值数据，通过所述踏板电压值数据计算得出踏板动作时的实际油门踏板开度；步骤2：将实际油门踏板开度代入预设的速度求解模型中，得出期望油门踏板开度，根据期望油门踏板开度调节车速至期望车速；通过油门开度对车速进行实时调节，调节过程的反应时间短，且调节过程中不产生颠簸，能够给用户带来舒适的体验感。能够给用户带来舒适的体验感。能够给用户带来舒适的体验感。
技术研发人员：兰启伟 苏杰
受保护的技术使用者：四川野马汽车股份有限公司
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/7/5
