申请/专利权人：中国农业大学

申请日：2024-01-25

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117872915A

主分类号：G05B19/042

分类号：G05B19/042

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明涉及一种用于智能电动拖拉机的双层整车控制系统和控制方法。双层整车控制系统包括下层控制器和上层控制器，下层控制器由微控制单元MCU构成，包括传感数据采集模块、控制程序模块、控制信号输出模块、上层控制器通讯模块；上层控制器通讯模块定义了下层控制器与上层控制器通讯数据的具体协议，实现下层控制器与上层控制器的实时通讯。本发明能够实时并行运行多个复杂任务，同时该系统预留了自动驾驶的软硬件接口，为电动拖拉机的智能化控制提供高性能平台，改变了传统基于微控制单元的电动拖拉机整车控制系统计算能力弱、单线程运行、与硬件深度耦合的现状。

主权项：1.一种用于智能电动拖拉机的双层整车控制系统，其特征在于，所述双层整车控制系统包括下层控制器和上层控制器，用于控制智能电动拖拉机的整车驱动、转向和作业系统；所述下层控制器由微控制单元MCU构成，包括传感数据采集模块、控制程序模块、控制信号输出模块、上层控制器通讯模块；所述传感数据采集模块通过传感器采集钥匙开关启动、挡位切换、模式切换、加速踏板、牵引阻力、悬挂位置、电池组的电池管理系统BMS、地速雷达、前轮转向角和方向盘转角的信号；所述控制信号输出模块输出前轮转向推杆、动力输出装置PTO作业、液压动力输出、制动解制动、散热风扇、悬挂液压电机、悬挂升降、悬挂调平、电池组上下电、左轮电机驱动和右轮电机驱动的控制信号；所述控制程序模块包括初始化模块、数据通讯模块、定时器更新模块、状态机更新模块、驱动转向及作业控制模块和故障监测模块；所述初始化模块用于对整车控制参数、电池组的电池管理系统BMS、电机驱动器和传感器标定参数进行初始化和自检；所述数据通讯模块用于读取及预处理传感数据采集模块采集的传感数据，并按信号类型向控制信号输出模块输出控制信号；所述定时器更新模块用于更新不同周期定时器的标志位；所述状态机更新模块用于对整车当前所处的状态进行更新；所述驱动转向作业控制模块用于实现整车的基本控制；所述故障监测模块用于监测下层控制器自身和整车外围设备是否发生故障；所述上层控制器通讯模块定义了下层控制器与上层控制器通讯数据的具体协议，实现下层控制器与上层控制器的实时通讯；所述上层控制器基于ROS2和Qt5搭建了包含基于优先级的任务调度、RTDDS通讯中间件和通用应用开发接口功能的任务运行框架，所述基于优先级的任务调度用于对多个并行任务按照优先级和执行周期进行调度，以保证每个任务都能按期执行；所述RTDDS通讯中间件用于多个任务之间的实时通讯；所述通用应用开发接口为任务的编程开发提供了统一函数接口；所述任务运行框架包括任务1驱动控制策略模块、任务2本地数据记录模块、任务3数据上传模块、任务4系统日志模块、任务5通讯定义模块、任务6通讯解析模块、任务7UI交互模块、任务8自动驾驶模块、任务9作业控制模块，这些模块以任务的形式并行运行在任务运行框架中；所述上层控制器还包括用于组合导航的RS232串口通讯、用于毫米波避障雷达的以太网、用于触屏显示器的HDMI和USB、用于下层控制器的CANBUS、用于云端服务器的4G网络共5类硬件通讯接口；所述云端服务器包括OTA升级、故障诊断、整车参数标定、数据记录及远程监控功能。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国农业大学 一种用于智能电动拖拉机的双层整车控制系统和控制方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD