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公开(公告)号：CN114003030B
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202111178307.7
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
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种考虑质心变化的两轮差动移动机器人路径跟踪控制方法，包括：将待控制的两轮差动移动机器人的质心位置参数化并基于参数化的质心位置建立考虑质心变化的两轮差动移动机器人动力学模型；基于动力学模型建立离散化的预测模型并设计优化目标函数；基于优化目标函数确定待控制的两轮差动移动机器人的实际控制输入，实现考虑质心变化的两轮差动移动机器人路径跟踪控制。本发明可以将侧滑纳入考虑，避免两轮差动移动机器人在以较高速度转向时路径跟踪控制的精确性下降，同时解决现有技术在两轮差动移动机器人质心变化时路径跟踪控制无解的问题。
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公开(公告)号：CN114003030A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111178307.7
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
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种考虑质心变化的两轮差动移动机器人路径跟踪控制方法，包括：将待控制的两轮差动移动机器人的质心位置参数化并基于参数化的质心位置建立考虑质心变化的两轮差动移动机器人动力学模型；基于动力学模型建立离散化的预测模型并设计优化目标函数；基于优化目标函数确定待控制的两轮差动移动机器人的实际控制输入，实现考虑质心变化的两轮差动移动机器人路径跟踪控制。本发明可以将侧滑纳入考虑，避免两轮差动移动机器人在以较高速度转向时路径跟踪控制的精确性下降，同时解决现有技术在两轮差动移动机器人质心变化时路径跟踪控制无解的问题。
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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
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。
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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
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。
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公开(公告)号：CN117389143A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311337158.3
申请日：2023-10-16
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于预测控制的铰接车倒车路径跟踪控制方法及系统，涉及无人驾驶车辆的运动控制技术领域，包括：构建铰接转向车双向行驶的硬件平台，将原铰接车的前桥作为事实上的后桥；构建倒车工况数学模型；基于硬件平台和所述倒车工况数学模型，对铰接转向车进行预测控制，完成基于预测控制的铰接车倒车路径跟踪控制。本发明通过设置硬件平台、建立倒车工况下的铰接车数学模型、设计多预瞄点非线性模型预测控制算法，可以解决现有基于模型预测控制的铰接车路径跟踪控制系统无法完成倒车路径跟踪控制的问题，相比在后桥增加定位系统的技术方案成本较低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113954821B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202111285165.4
申请日：2021-11-01
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种转向和扭矩矢量一体化车辆稳定性控制方法，属于车辆稳定性控制技术领域。所述方法包括：确定轮胎纵向力等效规则，对构建的三自由度车辆动力学模型进行简化，得到车辆动力学等效简化模型，根据得到的车辆动力学等效简化模型和UniTire轮胎模型构建控制器模型；线性化控制器模型，得到线性时变的等效简化控制器模型；构建等效简化控制器模型的一体化MPC车辆稳定性控制器；根据构建的一体化MPC车辆稳定性控制器和车轮旋转动力学模型，对车辆稳定性控制问题进行求解，得到车辆的前轮转角和四个车轮的矢量扭矩，实现车辆的稳定性控制。采用本发明，能够解决现有的一体化车辆稳定性控制方法导致的车辆速度下降、计算负担重、实时性差的问题。
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公开(公告)号：CN115576317A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202211138324.2
申请日：2022-09-19
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络的多预瞄点路径跟踪控制方法及系统，所述方法包括：在车身坐标系中建立基于时变局部模型的非线性模型预测控制器；通过非线性模型预测控制器控制被控对象跟踪一条预设的前方参考路径，并采集前方参考路径信息，生成训练样本；采用预设的神经网络构建路径跟踪控制器，并采用所述训练样本训练所构建的路径跟踪控制器；利用训练好的路径跟踪控制器实现被控对象的路径跟踪控制。本发明方案解决了现有技术无法有效利用前方参考路径信息，在参考路径曲率变化幅度较大时精确性不佳的问题。
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公开(公告)号：CN117519147A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311432775.1
申请日：2023-10-31
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/644 , G05D105/22
Abstract: 本发明提供一种基于前馈模型预测控制的路径跟踪控制方法及系统，涉及无人驾驶车辆、移动机器人的运动控制技术领域，包括：在无人驾驶车辆或移动机器人上建立线性模型预测控制器；获取无人驾驶车辆或移动机器人的前馈信息；基于前馈信息构建前馈模型预测控制器，结合线性模型预测控制器对无人驾驶车辆或移动机器人进行路径跟踪控制。通过引入前馈信息，可以解决缺乏同时具有能够有效处理系统约束影响、能够有效利用前方参考路径信息、具有较好的实时性等三种优势的路径跟踪控制方法的问题，即解决现有路径跟踪控制方法存在不能有效处理系统约束影响、不能有效利用前方参考路径信息或实时性较差等问题。
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公开(公告)号：CN115454076A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211131375.2
申请日：2022-09-16
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于侧滑预警的无人驾驶车辆速度调节控制方法及系统，该方法包括：以车辆离心力和轮胎侧向力的合力作为影响车辆侧滑的影响因素，构建无人驾驶车辆侧偏角预测模型，以计算预测时域内的无人驾驶车辆侧偏角；基于所述侧偏角预测模型，设计无人驾驶车辆侧滑预警优化目标函数；对所述优化目标函数进行求解，得到最优纵向速度，以所述最优纵向速度作为实际的控制输入，实现无人驾驶车辆速度调节控制。本发明方案可以解决现有的速度调节控制方法过于保守，以至于车辆的平均纵向速度较低的技术问题。
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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
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。
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