具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1~图4所示，一种用于车辆的全自动控制电机的自调整方法：

S1、采用姿态角度传感器测量车身角度，然后再进行调整；

S2、其采用二维模糊控制算法，确定麦克纳姆轮的转速，具体方式如下：

S21、设置两个输入变量A、Ac和一个输出变量U；

其中A：a—车身的角度误差，单位为°，A为车身角度误差的函数，a为其中一个数值；

A_c：a_c—车身两次角度误差值，单位为°，A为车身角度误差的函数，a为其中一个数值；

U：u—负责转弯的麦克纳姆轮的转速，单位为r/s，A为车身角度误差的函数，a为其中一个数值；

S22、确定输出精确量的变化范围；

其中-3°≤a≤3°，-0.3°≤a_c≤0.3°，-9r/s≤u≤9r/s；

S23、设置变量的语言值；

设A、A_c、U的语言值为7个级，

A∈{NB(负大)，NM(负中)，NS(负小)，ZE(零)，PS(正小)，PM(正中)，PB(正大)}

A_c∈{NB(负大)，NM(负中)，NS(负小)，ZE(零)，PS(正小)，PM(正中)，PB(正大)}

U∈{NB(负大)，NM(负中)，NS(负小)，ZE(零)，PS(正小)，PM(正中)，PB(正大)}；

S24、设置模糊控制率，如表1所示；

选择A、Ac、U为模糊逻辑的输出变量，设置输入变量模糊子集的语言变量为PB，PM，PS，ZE，NS，NM，NB；设置输出变量模糊子集的语言变量为PB，PM，PS，ZE，NS，NM，NB；

表1 模糊控制规则表

S25、定义变量的隶属函数求角度误差和偏差的隶属率A*、Ac*；

A*的隶属函数为：，A*的函数图如图2所示；

Ac*的隶属函数为：，Ac*的函数图如图3所示；

S26、确定最终的模糊输出；

当带入测的和计算的a、ac到相应的隶属函数中会分别得到对应的两个隶属度，分别为A1*、A2*、Ac1*、Ac2*，通过下面的公式确定最终的模糊输出U*：

；

S27、确定最终的精确输出；

U*的隶属函数：，U*的函数图如图4所示；

根据模糊控制率将最终的模糊输出带入到U*的隶属函数中，从而得到两个精确输出量，最终的输出取这两量的平均值。

S3、将步骤S27中获得麦克纳姆轮转速赋值给驱动系统，驱动系统就会使四个独立的麦克纳姆轮达到理想的运动状态。

步骤S1~步骤S27主要确定速度信息。在步骤S3中，驱动系统驱动时，环境信息、速度信息结合后形成运动信息，通过运动信息调整四个麦克纳姆轮的运动状态。环境信息为实际拍摄图片与图片库比较得到的差异信息。

具体地，在获知环境信息时，图像看成一个矩阵，矩阵中的元素是一个颜色值，这个值由RGB三个参数构成，将图片进行二值化处理后得到只有数字1和0组成的矩阵。

实际拍摄图片与图片库比较时，利用投影对比法进行图片相似度的计算，具体方法如下：统计图片行列的黑色点个数得到一组向量（x，y），将此向量与目标图片的向量（x₀，y₀）进行比较，求两组向量的距离得出相似度，为了不丢失图像的特征采用分块对比法即将图像分成n块，再分别对每一块进行匹配计算相似度得到相似度向量，然后计算向量距离得到相似度。

向量距离的计算，采用欧几里得距离算法，公式为，x_i表示第i点的横坐标，y_i表示第i点的纵坐标，n表示分成n块的图像。

本方案中，在步骤S1中，采用九轴姿态角度传感器来测量车身角度，测量计算如下：

在工厂环境下，针对具体的复杂环境，引入横滚角修订变量、俯仰角修订变量、偏航角修订变量和重力加速度修订系数Kg，前三个变量在系统调试的时候由蓝牙控制模块发送给控制系统，这三个变量的关系为：

、、；

假设重力加速度G为1g，重力加速度G在b系载体坐标系上的三轴加速度分量分别ax、ay、az，

公式（2）；

在导航坐标系下，重力加速度完全与导航坐标系下的Z_n轴重合，而X_n与Y_n轴的分量为0，将导航坐标系转化到载体坐标系上时，转换关系用欧拉角所表示的方向余弦矩阵，具体关系为，

公式（3），

公式（4），

公式（5），

由这三个公式，再代入相应的修订变量，计算得到

车身姿态的俯仰角 公式（6），

车身姿态的横滚角 公式（7）；

又因为磁地理坐标系与b系载体坐标系重合时，磁力计的输出为，

而在b系载体坐标系下磁力计的输出为，因为将公式（6）、公式（7）带入到方向余弦阵列中得到：

，

最后经过计算并代入修订变量得到，车身姿态的偏航角：

。

需要说明的是，本方案采用四个独立的正弦波驱动的PMSM电机作为驱动系统的动力源，四个电机驱动四个麦克纳姆轮。并且这四个PMSN电机分别通过四个大功率驱动器控制，驱动器通过CAN总线连接到搬运车的主控板上。

控制时，采用AD2S1205旋变解码芯片将旋变输出的正余弦调制信号转化为数字信号，通过SPI通讯接口输出给驱动器。驱动器内部根据接收到的解码信号，控制大功率三相桥臂的开关状态，实现正弦波驱动。

对于PMSM电机来说，要实现正弦波驱动，就要通过电机的三相绕组来合成一个大小恒定的旋转电压矢量。在电机结构上，三个绕组相差120°，那在三个绕组上施加互差120°且电压随时间按正弦规律变化的分矢量电压就可以合成目标电压矢量。

在进行车身角度调整时，通过蓝牙手动控制，蓝牙手动控制时传输的数据包括包头数据、连续的数据字节、结束校验位；其中，包头数据用于识别蓝牙数据；连续的数据字节包括速度信息、环境信息、运动信息；技术校验位用于检验数据包中的错误。