一种基于电磁循迹原理的智能载运车及其修正控制方法与流程

技术特征：

1.一种基于电磁循迹原理的智能载运车，包括载物车(1)和动力车(2)，载物车(1)的左侧面和右侧面均设有万向轮(10)，载物车(1)的后侧面通过竖向支架(3)安装在动力车(2)的前端，后横杆(5)垂直安装在竖向支架(3)上且后横杆(5)与万向轮(10)的轴向相平行，其特征在于：

还包括运动轨迹组件和运动方向配合组件，运动轨迹组件包括交变电流产生器(7)，交变电流产生器(7)上接有漆包线(11)，漆包线(11)铺设在地面上形成运动轨迹；运动方向配合组件包括安装在后横杆(5)上的后中谐振电感(22)，后中谐振电感(22)位于载物车(1)行进方向中心线的延长线上，后中谐振电感(22)的轴心与载物车(1)行进方向相垂直，后中谐振电感(22)位于漆包线(11)上方。

2.根据权利要求1所述的一种基于电磁循迹原理的智能载运车，其特征在于：所述的后横杆(5)上还安装有后左谐振电感(21)和后右谐振电感(23)，后左谐振电感(21)与后右谐振电感(23)基于后中谐振电感(22)呈对称布置，后左谐振电感(21)和后右谐振电感(23)两者的轴心均与载物车(1)行进方向相垂直；所述的动力车(2)上安装有微处理器(13)，动力车上设有伺服舵机(4)，伺服舵机(4)的数据控制端与微处理器(13)的控制信号输出端相连，后左谐振电感(21)的输出端子、后中谐振电感(22)的输出端子和后右谐振电感(23)的输出端子均通过模数转换模块(12)与微处理器(13)的数据输入端相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于电磁循迹原理的智能载运车，其特征在于：还包括垂直安装在竖向支架(3)上的前横杆(6)，前横杆(6)位于载物车(1)的后侧面与后横杆(5)之间，前横杆(6)与后横杆(5)相平行；运动方向配合组件还包括安装在前横杆(6)上的前左谐振电感(24)和前右谐振电感(25)，前左谐振电感(24)与前右谐振电感(25)基于载物车(1)行进方向中心线的延长线呈对称布置，前左谐振电感(24)与前右谐振电感(25)两者的轴心均与载物车(1)行进方向相平行，前左谐振电感(24)与后左谐振电感(21)前后对应，前右谐振电感(25)与后右谐振电感(23)前后对应；前左谐振电感(24)的输出端子和前右谐振电感(25)的输出端子均通过模数转换模块(12)与微处理器(13)的数据输入端相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于电磁循迹原理的智能载运车的修正控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

41)数据采集周期的设定，根据需要对谐振电压值获得的时间周期进行设定；

42)谐振电压值的采集，对前左谐振电感、前右谐振电感、后左谐振电感、后中谐振电感和后右谐振电感均进行三个时间周期的谐振电压值的采集，

采集当前周期的谐振电压值，分别为{ad₁,ad₂,ad₃,ad₄,ad₅}，

采集上一周期的谐振电压值，分别为{ad₁',ad₂',ad₃',ad₄',ad₅'}，

采集下一周期的谐振电压值，分别为{ad₁”,ad₂”,ad₃”,ad₄”,ad₅”}，

其中，

ad₁、ad₁'和ad₁”为后左谐振电感(21)在三个时间周期的谐振电压值，

ad₂、ad₂'和ad₂”为后中谐振电感(22)在三个时间周期的谐振电压值，

ad₃、ad₃'和ad₃”为后右谐振电感(23)在三个时间周期的谐振电压值，

ad₄、ad₄'和ad₄”为前左谐振电感(24)在三个时间周期的谐振电压值，

ad₅、ad₅'和ad₅”为前右谐振电感(25)在三个时间周期的谐振电压值；

43)加权滤波计算，对前左谐振电感、前右谐振电感、后左谐振电感、后中谐振电感和后右谐振电感均进行加权滤波处理；

44)归一化处理，对前左谐振电感、前右谐振电感、后左谐振电感、后中谐振电感和后右谐振电感加权滤波后的数值进行归一化处理；

45)行进误差值的计算，对归一化后的数据进行分析，采用差比和算法得到误差值；

46)伺服舵机的调整，通过PID算法基于误差值获得伺服舵机转角的偏转量，对伺服舵机进行方向调整。

5.根据权利要求4所述的一种基于电磁循迹原理的智能载运车的修正控制方法，其特征在于，所述的加权滤波计算公式如下：

AD_x＝K₁gad_x+K₂gad_x'+K₃gad_x”

其中，K₁+K₂+K₃＝1，其中K₁、K₂、K₃为比例参数。

6.根据权利要求4所述的一种基于电磁循迹原理的智能载运车的修正控制方法，其特征在于，所述的归一化处理计算公式如下：

其中S_x≤1。

7.根据权利要求4所述的一种基于电磁循迹原理的智能载运车的修正控制方法，其特征在于，所述的行进误差值的计算方法如下：

71)对前左谐振电感、前右谐振电感、后左谐振电感、后中谐振电感和后右谐振电感归一化处理后的S值进行比较分析，

其中，

S₁为后左谐振电感(21)归一化处理后的值，

S₂为后中谐振电感(22)归一化处理后的值，

S₃为后右谐振电感(23)归一化处理后的值，

S₄为前左谐振电感(24)归一化处理后的值，

S₅为前右谐振电感(25)归一化处理后的值，

72)若S₂≥S₃且S₂≥S₁，则表明车身中心线偏离电磁线幅度较小，则计算总体误差error，其计算公式如下：

$error=K_{4}g\frac{\sqrt{S_1}-\sqrt{S_3}}{\sqrt{S_1}+\sqrt{S_3}};$

73)若满足不等式S₁≤S₂≤S₃或S₁≥S₂≥S₃，则表明车身中心线偏离电磁线幅度较大，则计算总体误差error，其计算公式如下：

其中K₄、K₅为比例参数。

8.根据权利要求4所述的一种基于电磁循迹原理的智能载运车的修正控制方法，其特征在于，所述伺服舵机的调整方法如下：

计算舵机转角的偏转量steer(k)，其计算公式如下：

steer(k)＝△steer(k)+steer(k-1)，

其中：

参数K代表第K个数据处理周期，其中K_p、K_i、K_d代表比例系数。