公开(公告)号：CN113985868B

公开(公告)日：2023-08-08

申请号：CN202111177191.5

申请日：2021-10-09

Applicant: 北京科技大学 ,  北京科技大学顺德研究生院

Inventor： 白国星 ,  孟宇 ,  刘立 ,  周碧宁 ,  郑淏清 ,  董国新

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种轮式移动机器人分层路径跟踪控制实现方法，包括：构建轮式移动机器人分层路径跟踪控制器，其包括多个能够在轮式移动机器人行驶速度恒定时正常运行的路径跟踪控制器，且多个路径跟踪控制器的参考行驶速度各不相同；基于轮式移动机器人动力学模型，构建速度调节控制器，并将其引入轮式移动机器人分层路径跟踪控制器；通过速度调节控制器确定轮式移动机器人的实际控制输入，从而实现轮式移动机器人分层路径跟踪控制。本发明的方案可以解决现有的路径跟踪控制方法仅能实现有级调速，在参考路径存在不同半径的弯道时，无法进一步提高轮式移动机器人的平均行驶速度的问题。

公开(公告)号：CN113985868A

公开(公告)日：2022-01-28

申请号：CN202111177191.5

申请日：2021-10-09

Applicant: 北京科技大学 ,  北京科技大学顺德研究生院

Inventor： 白国星 ,  孟宇 ,  刘立 ,  周碧宁 ,  郑淏清 ,  董国新

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种轮式移动机器人分层路径跟踪控制实现方法，包括：构建轮式移动机器人分层路径跟踪控制器，其包括多个能够在轮式移动机器人行驶速度恒定时正常运行的路径跟踪控制器，且多个路径跟踪控制器的参考行驶速度各不相同；基于轮式移动机器人动力学模型，构建速度调节控制器，并将其引入轮式移动机器人分层路径跟踪控制器；通过速度调节控制器确定轮式移动机器人的实际控制输入，从而实现轮式移动机器人分层路径跟踪控制。本发明的方案可以解决现有的路径跟踪控制方法仅能实现有级调速，在参考路径存在不同半径的弯道时，无法进一步提高轮式移动机器人的平均行驶速度的问题。

公开(公告)号：CN112925323A

公开(公告)日：2021-06-08

申请号：CN202110120670.7

申请日：2021-01-28

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 白国星 ,  周碧宁 ,  孟宇 ,  刘立 ,  李帅 ,  郑淏清

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于规则的移动机器人速度调节方法及系统，该方法包括：基于移动机器人的设定速度和最低速度计算参考路段长度；基于轮胎力学计算每个参考点对应的移动机器人的动力学期望速度；基于运动几何关系计算每个参考点对应的移动机器人的运动学期望速度；选取每一参考点所对应的动力学期望速度、运动学期望速度以及设定速度中的最小值，作为相应参考点所对应的移动机器人的期望速度；基于参考路段中所有参考点所对应的期望速度中的最小值、设定速度以及移动机器人当前的运行速度，确定移动机器人下一时刻的运行速度。本发明可在保障控制精度的前提下，提高移动机器人的运行效率。

公开(公告)号：CN112882474A

公开(公告)日：2021-06-01

申请号：CN202110101526.9

申请日：2021-01-26

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 王国栋 ,  刘立 ,  孟宇 ,  周碧宁 ,  李帅 ,  周蕾 ,  白国星

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于时变模型预测控制的一体式无人汽车换道控制方法，包括：搭建汽车动力学模型和运动学模型，UniTire轮胎模型；设计预测模型和系统约束；将速度规划、路径规划和跟踪控制整合为一个优化问题，设计代价函数，并实现服从于预测模型和系统约束的控制问题描述；求解控制问题，得到最优开环控制序列，选取其第一组元素应用于待控制的无人驾驶汽车，实现自主换道控制。本发明将速度规划、路径规划和跟踪控制整合为一个优化控制问题，能够实现动态交通环境中的换道控制，提高无人汽车在极限工况下的控制性能，此外，采用雅克比矩阵对非线性预测模型进行连续线性化处理，设计了基于时变模型的MPC控制器以提高系统的实时性。

公开(公告)号：CN112925323B

公开(公告)日：2022-03-15

申请号：CN202110120670.7

申请日：2021-01-28

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 白国星 ,  周碧宁 ,  孟宇 ,  刘立 ,  李帅 ,  郑淏清

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于规则的移动机器人速度调节方法及系统，该方法包括：基于移动机器人的设定速度和最低速度计算参考路段长度；基于轮胎力学计算每个参考点对应的移动机器人的动力学期望速度；基于运动几何关系计算每个参考点对应的移动机器人的运动学期望速度；选取每一参考点所对应的动力学期望速度、运动学期望速度以及设定速度中的最小值，作为相应参考点所对应的移动机器人的期望速度；基于参考路段中所有参考点所对应的期望速度中的最小值、设定速度以及移动机器人当前的运行速度，确定移动机器人下一时刻的运行速度。本发明可在保障控制精度的前提下，提高移动机器人的运行效率。