一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法与系统与流程

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1.本发明属于工程机械领域，涉及一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法与系统。

背景技术：

2.无人矿卡通常使用在露天矿山，承担着矿山开采物料运输的任务。随着科学技术的发展，无人驾驶技术的成熟，在地区环境恶劣或是偏远的露天矿山，无人矿卡的需求量越来越大。无人矿卡的纵向控制效果直接关系到行驶的平稳性、运输效率和能耗。相比较普通汽车而言矿卡体重大、载重多，尤其是矿山上大型矿卡，导致油门反馈和转矩反馈较慢，在低油门时甚至出现零转矩的情况。无论采用传统的pid控制或是基于电动机特性的纵向算法，无人矿卡在低速行驶都会出现油门不足或油门、制动频繁切换的现象。
3.主要存在以下三个问题：
4.1.油门反馈在低于某个值的时候转矩反馈为零，而每个矿卡的最小油门值又不同；
5.2.纵向算法计算的油门值小于最小油门值时，无人矿卡无动力输出，导致无人矿卡行驶不平稳，对无人矿卡在低速行驶时影响较大；
6.3.当无人矿卡速度误差较小不需要油门输出时，由于油门反馈较慢滞后于油门输出，会出现油门输出为零时输出转矩仍然较大的现象，导致油门和制动频繁切换，特别是在低速行驶时，无人矿卡行驶不平稳，效率不高而且还不节约能源。

技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法与系统，通过对最小油门统计表的在线处理，计算出了最小油门值，并可实时更新，可针对不同矿卡，保证了车辆运行稳定的动力和通用性。
8.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
9.第一方面，本发明提供了一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法，包括以下步骤：
10.获取实时的无人矿卡行驶数据；所述无人矿卡行驶数据包括油门、油门反馈、转矩反馈数据、矿卡速度和俯仰角；
11.以所述油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值；
12.获取控制信号，所述控制信号包括期望油门/期望制动、期望速度、档位；
13.根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态，当行驶状态为上坡或平路时，根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制；当行驶状态为下坡时，根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制。
14.进一步的，以所述油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值，包括：
15.s1.采集无人矿卡低速行驶时每个运行周期的油门、油门反馈和转矩反馈的数据,
存储在最小油门统计表中；
16.s2.滤除最小油门统计表中油门误差超过预设值或转矩反馈为零的行驶数据；所述油门误差为油门与油门反馈的差值；
17.s3.以油门反馈为索引升序重新排列最小油门统计表；
18.s4.取出最小油门统计表前若干行的油门数据，计算的均值为最小油门值；
19.s5.实时更新最小油门统计表并计算最小油门值。
20.进一步的，根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态的方法，包括：
21.以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态，n为无人矿卡连续行驶距离为矿卡前后轮距的运行周期个数。
22.进一步的，n的计算方法为：
23.l≤l(v1+v2+
…
+vn)
24.其中l为矿卡前后两轴的距离，t为运行周期，vn为每个运行周期采集的矿卡速度；
25.当累加的距离大于l时，计算该n个运行周期的俯仰角均值。
26.进一步的，以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态，包括：
27.当俯仰角均值大于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为下坡；
28.当俯仰角均值小于等于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；
29.当俯仰角均值大于等于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；
30.当俯仰角均值小于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为下坡。
31.进一步的，当行驶状态为上坡或平路时，根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制，包括：
32.判断期望油门是否小于最小油门值，若是，则油门为最小油门值，若否，油门为期望油门；
33.判断速度误差是否小于主油门速度误差阈值，若是，则制动为期望制动，若否，则制动为零；所述的速度误差为期望速度与矿卡速度的差值；
34.发送油门/制动到矿卡本体动力系统进行控制；
35.当行驶状态为下坡时，根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制，包括：
36.判断速度误差是否大于主制动速度误差阈值，若是，则油门为期望油门，制动为期望制动，若否，则油门为零，制动为期望制动；
37.发送油门/制动到矿卡本体动力系统进行控制。
38.进一步的，所述的主油门速度误差阈值和主制动速度误差阈值根据无人矿卡现场调试效果设定。
39.第二方面，本发明提供一种无人矿卡纵向低速平稳控制系统，所述系统与控制模块连接以获取控制信号；所述系统与矿卡本体连接以获取无人矿卡行驶数据并输出控制信息；所述矿卡本体包括惯导系统和动力系统；所述无人矿卡行驶数据包括油门、油门反馈、转矩反馈数据、矿卡速度和俯仰角；所述控制信号包括期望油门/期望制动、期望速度、档位；
40.所述系统包括最小油门在线统计模块、坡度状态模块、主油门控制模块和主制动
控制模块；
41.所述最小油门在线统计模块，用于以所述油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值；
42.所述坡度状态模块，用于根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态，当行驶状态为上坡或平路时，发送期望油门/期望制动、期望速度到主油门控制模块。当行驶状态为下坡时，发送期望油门/期望制动、期望速度到主制动控制模块。
43.所述主油门控制模块，用于根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制，输出油门/制动到矿卡本体的动力系统。
44.所述主制动控制模块，用于根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制，输出油门/制动到矿卡本体的动力系统。
45.进一步的，所述系统的控制方法包括：
46.无人矿卡低速行驶时，系统接收期望油门/期望制动、期望速度、档位、矿卡速度、俯仰角和油门反馈。
47.最小油门在线统计模块根据接收油门、油门反馈和转矩反馈，建立最小油门统计表，实时更新最小油门值发送给主油门控制模块。
48.坡度状态模块根据档位和俯仰角均值判断无人矿卡行驶状态。若行驶状态为上坡或平路，则发送期望油门/期望制动到主油控制模块。若行驶状态为下坡，发送期望油门/期望制动到主制动控制模块。
49.若无人矿卡低速行驶在上坡或平路，主油门控制模块根据期望油门的大小判断是否小于最小油门值，若是，则油门为最小油门值，若否，油门为期望油门。根据速度误差判断是否小于主油门速度误差阈值，若是，则制动为期望制动，若否，则制动为零。发送油门/制动到矿卡本体动力系统。
50.若无人矿卡低速行驶在下坡，主制动控制模块根据速度误差判断是否大于主制动速度误差阈值，若是，则油门为期望油门，制动为期望制动，若否，则油门为零，制动为期望制动。发送油门/制动到矿卡本体动力系统。
51.进一步的，所述最小油门在线统计模块计算出最小油门值的方法包括：
52.s1.采集无人矿卡低速行驶时每个运行周期的油门、油门反馈和转矩反馈的数据,存储在最小油门统计表中；
53.s2.滤除最小油门统计表中油门误差超过预设值或转矩反馈为零的行驶数据，所述油门误差为油门与油门反馈的差值；
54.s3.以油门反馈为索引升序重新排列最小油门统计表；
55.s4.取出最小油门统计表前若干行的油门数据，计算的均值为最小油门值；
56.s5.实时更新最小油门统计表并计算最小油门值。
57.进一步的，所述坡度状态模块根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态的方法，包括：
58.以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态，n为无人矿卡连续行驶距离为矿卡前后轮距的运行周期个数，n的计算公式为：
59.l≤t(v1+v2+
…
+vn)
60.其中l为矿卡前后两轴的距离，t为运行周期，vn为每个运行周期采集的矿卡速度。
当累加的距离大于l时，计算该n个运行周期的俯仰角均值。
61.当俯仰角均值大于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为下坡；
62.当俯仰角均值小于等于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；
63.当俯仰角均值大于等于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；
64.当俯仰角均值小于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为下坡。
65.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
66.1.通过对最小油门统计表的处理，计算出了最小油门值，并可实时更新，可针对不同矿卡，保证了车辆运行稳定的动力和通用性。
67.2.本发明针对矿山的颠簸运输路线，通过对俯仰角均值的计算和档位的判断，准确的定位出无人矿卡的行驶状态，避免崎岖的山路导致过于频繁的控制切换。
68.3.通过行驶在上坡或平路以主油门控制，在下坡以主制动的控制策略，避免油门和制动频繁切换，保证了无人矿卡低速行驶的平稳性，达到了高效节能的目的。
附图说明
69.图1为一种无人矿卡纵向低速平稳控制系统图；
70.图2为一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法流程图。
具体实施方式
71.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
72.实施例一：
73.本实施例提供一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法，本方法基于无人矿车系统，该系统包括用于输出控制信号的控制模块和用于提供无人矿卡行驶数据以及执行控制方法的矿卡本体。
74.如图2所示，本控制方法包括以下步骤：
75.获取实时的无人矿卡行驶数据；无人矿卡行驶数据包括油门、油门反馈、转矩反馈数据、矿卡速度和俯仰角；
76.以油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值；
77.获取控制信号，控制信号包括期望油门/期望制动、期望速度、档位；
78.根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态，当行驶状态为上坡或平路时，根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制；当行驶状态为下坡时，根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制。
79.具体的，以油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值，包括：
80.s1.采集无人矿卡低速行驶时每个运行周期的油门、油门反馈和转矩反馈的数据,存储在最小油门统计表中；
81.s2.滤除最小油门统计表中油门误差超过预设值或转矩反馈为零的行驶数据；油门误差为油门与油门反馈的差值；预设值可以根据实际情况调整。
82.s3.以油门反馈为索引升序重新排列最小油门统计表；
83.s4.取出最小油门统计表前若干行的油门数据，计算的均值为最小油门值；
84.s5.实时更新最小油门统计表并计算最小油门值。
85.具体的，根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态的方法，包括：
86.以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态，n为无人矿卡连续行驶距离为矿卡前后轮距的运行周期个数。
87.n的计算方法为：
88.l≤l(v1+v2+
…
+vn)
89.其中l为矿卡前后两轴的距离，t为运行周期，vn为每个运行周期采集的矿卡速度；
90.当累加的距离大于l时，计算该n个运行周期的俯仰角均值。
91.以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态，包括：
92.当俯仰角均值大于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为下坡；
93.当俯仰角均值小于等于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；
94.当俯仰角均值大于等于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；
95.当俯仰角均值小于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为下坡。
96.具体的，当行驶状态为上坡或平路时，根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制，包括：
97.判断期望油门是否小于最小油门值，若是，则油门为最小油门值，若否，油门为期望油门；
98.判断速度误差是否小于主油门速度误差阈值，若是，则制动为期望制动，若否，则制动为零；的速度误差为期望速度与矿卡速度的差值；
99.发送油门/制动到矿卡本体动力系统进行控制；
100.当行驶状态为下坡时，根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制，包括：
101.判断速度误差是否大于主制动速度误差阈值，若是，则油门为期望油门，制动为期望制动，若否，则油门为零，制动为期望制动；
102.发送油门/制动到矿卡本体动力系统进行控制。
103.具体的，的主油门速度误差阈值和主制动速度误差阈值根据无人矿卡现场调试效果设定。
104.实施例二：
105.本实施例提供一种无人矿卡纵向低速平稳控制系统。以下结合附图1-2及具体实施例对本发明进行说明：
106.一种无人矿卡纵向低速平稳控制系统，如图1所示。本系统分别连接矿卡本体和纵向控制算法模块，矿卡本体包括动力系统和惯导系统。
107.以某露天矿山无人矿卡行驶运输为例。矿卡本体动力系统包括矿卡的发动机、发电机、变频器、放电电阻、轮侧电动机、油门踏板、制动踏板。惯导系统采用惯导加电台组合的形式接收定位信号，能准确的提供无人矿卡的速度和俯仰角。纵向控制算法模块可以使用常用的矿卡控制模块，采用基于电机特性的控制，计算的期望油门和期望制动互斥，不允许期望油门和期望制动同时存在大于零的值，速度稳定阶段最大速度误差控制在2km/
h。
108.本系统包括：
109.最小油门在线统计模块，用于在无人矿卡低速行驶时以接收的油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理统计出最小油门值发送给主油门控制模块。
110.坡度状态模块，用于接收纵向控制算法模块发送的期望油门/期望制动和期望速度、档位和矿卡本体发送的俯仰角，以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态。当行驶状态为上坡或平路时，发送期望油门/期望制动、期望速度到主油门控制模块。当行驶状态为下坡时，发送期望油门/期望制动、期望速度到主制动控制模块
111.主油门控制模块，用于接收坡度状态模块发送的发送期望油门/期望制动和期望速度，根据期望油门判断油门为期望油门或最小油门值，根据速度误差和主油门速度误差阈值判断得出制动为期望制动或零，输出油门/制动到矿卡本体的动力系统。
112.主制动控制模块，用于接收坡度状态模块发送的发送期望油门/期望制动、期望速度，根据速度误差和主制动速度误差阈值判断得出油门为期望油门或零，制动为期望制动。输出油门/制动到矿卡本体的动力系统。
113.具体的，当无人矿卡低速行驶时，最小油门在线统计模块每个运行周期接收油门、油门反馈和转矩反馈等行驶数据，以油门误差、油门反馈和转矩反馈建立最小油门统计表，对最小油门统计表的处理包括如下步骤：
114.s1.最小油门在线统计模块采集无人矿卡低速行驶时每个运行周期的油门、油门反馈和转矩反馈的数据,存储在最小油门统计表中；
115.s2.滤除最小油门统计表油门误差超过预设值或转矩反馈为零的行驶数据；
116.s3.以油门反馈为索引升序重新排列最小油门统计表；
117.s4.取出最小油门统计表前若干行的油门数据，计算的均值为最小油门值；
118.s5.实时更新最小油门统计表并计算最小油门值。
119.具体的，坡度状态模块以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位对无人矿卡的行驶状态进行判断，n为无人矿卡连续行驶距离为矿卡前后轮距的运行周期个数，无人矿卡运行周期为0.1秒,前后轮距4米，根据公式：
120.4≤0.1*(v1+v2+
…
+vn)
121.计算n，例如无人矿卡以15km/h匀速行驶时，在第10个运行周期，无人矿卡行驶距离大于前后轮距，n为10。
122.当俯仰角均值大于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为下坡；
123.当俯仰角均值小于等于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；
124.当俯仰角均值大于等于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；
125.当俯仰角均值小于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为下坡；
126.具体的，无人矿卡低速行驶在上坡或平路时，主要以油门控制。主油门控制模块接收坡度状态模块发送的期望油门/期望制动和期望速度，根据期望油门判断油门为期望油门或最小油门值，根据速度误差和主油门速度误差阈值判断得出制动为期望制动或零，输出油门/制动到矿卡本体的动力系统。
127.具体的，无人矿卡低速行驶在下坡时，主要以制动控制。制动控制模块接收坡度状
态模块发送的发送期望油门/期望制动和期望速度，根据速度误差和主制动速度误差阈值判断得出油门为期望油门或零，制动为期望制动。输出油门/制动到矿卡本体的动力系统。
128.本实施例还提供一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法，基于所述的无人矿卡纵向低速平稳控制系统，如图2所示，包括如下步骤：
129.s1、无人矿卡低速行驶时，系统接收纵向控制算法模块发送期望油门/期望制动、期望速度、档位、矿卡本体采集的矿卡速度、俯仰角和油门反馈等行驶数据。
130.s2、最小油门在线统计模块根据接收油门、油门反馈和转矩反馈，建立最小油门统计表，实时更新最小油门值发送给主油门控制模块。
131.s3、坡度状态模块根据档位和俯仰角均值判断无人矿卡行驶状态。若行驶状态为上坡或平路，则发送期望油门/期望制动到主油控制模块。若行驶状态为下坡，则发送期望油门/期望制动到主制动控制模块。
132.s4、若无人矿卡低速行驶在上坡或平路，无人矿卡的行驶主要以油门控制。主油门控制模块根据期望油门的大小判断是否小于最小油门值，若是，则油门为最小油门值，若否，则油门为期望油门。根据速度误差判断是否小于主油门速度误差阈值，若是，则制动为期望制动，若否，则制动为零。发送油门/制动到矿卡本体动力系统。
133.s5、若无人矿卡低速行驶在下坡，无人矿卡的行驶主要以制动控制。主制动控制模块根据速度误差判断是否大于主制动速度误差阈值，若是，则油门为期望油门，制动为期望制动，若否，则油门为零，制动为期望制动。发送油门/制动到矿卡本体动力系统。
134.本实施例的方法通过对最小油门统计表的处理，计算出了最小油门值，并可实时更新，可针对不同矿卡，保证了车辆运行稳定的动力和通用性。
135.针对矿山的颠簸运输路线，通过对俯仰角均值的计算和档位的判断，准确的定位出无人矿卡的行驶状态。
136.通过行驶在上坡或平路以主油门控制，在下坡以主制动的控制策略，避免油门和制动频繁切换，保证了无人矿卡低速行驶的平稳性，达到了高效节能的目的。
137.本发明未公开部分属于现有技术。
138.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
139.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
140.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。
141.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
142.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取实时的无人矿卡行驶数据；所述无人矿卡行驶数据包括油门、油门反馈、转矩反馈数据、矿卡速度和俯仰角；以所述油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值；获取控制信号，所述控制信号包括期望油门/期望制动、期望速度、档位；根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态，当行驶状态为上坡或平路时，根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制；当行驶状态为下坡时，根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制。2.根据权利要求1所述的无人矿卡纵向低速平稳控制方法，其特征在于，以所述油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值，包括：s1.采集无人矿卡低速行驶时每个运行周期的油门、油门反馈和转矩反馈的数据,存储在最小油门统计表中；s2.滤除最小油门统计表中油门误差超过预设值或转矩反馈为零的行驶数据；所述油门误差为油门与油门反馈的差值；s3.以油门反馈为索引升序重新排列最小油门统计表；s4.取出最小油门统计表前若干行的油门数据，计算的均值为最小油门值；s5.实时更新最小油门统计表并计算最小油门值。3.根据权利要求1所述的无人矿卡纵向低速平稳控制方法，其特征在于，根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态的方法，包括：以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态，n为无人矿卡连续行驶距离为矿卡前后轮距的运行周期个数。4.根据权利要求3所述的无人矿卡纵向低速平稳控制方法，其特征在于，n的计算方法为：l≤t(v1+v2+
…
+v
n
)其中l为矿卡前后两轴的距离，t为运行周期，v
n
为每个运行周期采集的矿卡速度；当累加的距离大于l时，计算该n个运行周期的俯仰角均值。5.根据权利要求4所述的无人矿卡纵向低速平稳控制方法，其特征在于，以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态，包括：当俯仰角均值大于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为下坡；当俯仰角均值小于等于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；当俯仰角均值大于等于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；当俯仰角均值小于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为下坡。6.根据权利要求1所述的无人矿卡纵向低速平稳控制方法，其特征在于，当行驶状态为上坡或平路时，根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制，包括：判断期望油门是否小于最小油门值，若是，则油门为最小油门值，若否，油门为期望油门；
判断速度误差是否小于主油门速度误差阈值，若是，则制动为期望制动，若否，则制动为零；所述的速度误差为期望速度与矿卡速度的差值；发送油门/制动到矿卡本体动力系统进行控制；当行驶状态为下坡时，根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制，包括：判断速度误差是否大于主制动速度误差阈值，若是，则油门为期望油门，制动为期望制动，若否，则油门为零，制动为期望制动；发送油门/制动到矿卡本体动力系统进行控制。7.一种无人矿卡纵向低速平稳控制系统，其特征在于，所述系统与控制模块连接以获取控制信号；所述系统与矿卡本体连接以获取无人矿卡行驶数据并输出控制信息；所述矿卡本体包括惯导系统和动力系统；所述无人矿卡行驶数据包括油门、油门反馈、转矩反馈数据、矿卡速度和俯仰角；所述控制信号包括期望油门/期望制动、期望速度、档位；所述系统包括最小油门在线统计模块、坡度状态模块、主油门控制模块和主制动控制模块；所述最小油门在线统计模块，用于以所述油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值；所述坡度状态模块，用于根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态，当行驶状态为上坡或平路时，发送期望油门/期望制动、期望速度到主油门控制模块；当行驶状态为下坡时，发送期望油门/期望制动、期望速度到主制动控制模块；所述主油门控制模块，用于根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制，输出油门/制动到矿卡本体的动力系统；所述主制动控制模块，用于根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制，输出油门/制动到矿卡本体的动力系统。8.根据权利要求7所述的无人矿卡纵向低速平稳控制系统，其特征在于，所述系统的控制方法包括：无人矿卡低速行驶时，系统接收期望油门/期望制动、期望速度、档位、矿卡速度、俯仰角和油门反馈；最小油门在线统计模块根据接收油门、油门反馈和转矩反馈，建立最小油门统计表，实时更新最小油门值发送给主油门控制模块；坡度状态模块根据档位和俯仰角均值判断无人矿卡行驶状态；若行驶状态为上坡或平路，则发送期望油门/期望制动到主油控制模块；若行驶状态为下坡，发送期望油门/期望制动到主制动控制模块；若无人矿卡低速行驶在上坡或平路，主油门控制模块根据期望油门的大小判断是否小于最小油门值，若是，则油门为最小油门值，若否，油门为期望油门；根据速度误差判断是否小于主油门速度误差阈值，若是，则制动为期望制动，若否，则制动为零；发送油门/制动到矿卡本体动力系统；若无人矿卡低速行驶在下坡，主制动控制模块根据速度误差判断是否大于主制动速度误差阈值，若是，则油门为期望油门，制动为期望制动，若否，则油门为零，制动为期望制动；发送油门/制动到矿卡本体动力系统。
9.根据权利要求8所述的无人矿卡纵向低速平稳控制系统，其特征在于，所述最小油门在线统计模块计算出最小油门值的方法包括：s1.采集无人矿卡低速行驶时每个运行周期的油门、油门反馈和转矩反馈的数据,存储在最小油门统计表中；s2.滤除最小油门统计表中油门误差超过预设值或转矩反馈为零的行驶数据，所述油门误差为油门与油门反馈的差值；s3.以油门反馈为索引升序重新排列最小油门统计表；s4.取出最小油门统计表前若干行的油门数据，计算的均值为最小油门值；s5.实时更新最小油门统计表并计算最小油门值。10.根据权利要求8所述的无人矿卡纵向低速平稳控制系统，其特征在于，所述坡度状态模块根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态的方法，包括：以连续n个运行周期采集的俯仰角均值和档位判断无人矿卡的行驶状态，n为无人矿卡连续行驶距离为矿卡前后轮距的运行周期个数，n的计算公式为：l≤t(v1+v2+
…
+v
n
)其中l为矿卡前后两轴的距离，t为运行周期，v
n
为每个运行周期采集的矿卡速度；当累加的距离大于l时，计算该n个运行周期的俯仰角均值；当俯仰角均值大于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为下坡；当俯仰角均值小于等于零且档位为前进，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；当俯仰角均值大于等于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为上坡或平路；当俯仰角均值小于零且档位为倒退，无人矿卡行驶状态为下坡。

技术总结

本发明提供了一种无人矿卡纵向低速平稳控制方法及系统，方法包括：获取实时的无人矿卡行驶数据；以油门、油门反馈和转矩反馈数据建立最小油门统计表，通过对最小油门统计表的处理计算出最小油门值；获取控制信号；根据俯仰角和档位判断无人矿卡的行驶状态，当行驶状态为上坡或平路时，根据最小油门值、期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主油门控制；当行驶状态为下坡时，根据期望油门/期望制动、期望速度和矿卡速度进行主制动控制。通过对最小油门统计表的在线处理，计算出了最小油门值，并可实时更新，可针对不同矿卡，保证了车辆运行稳定的动力和通用性。辆运行稳定的动力和通用性。辆运行稳定的动力和通用性。