本發明涉及車輛運動控制，特別是一種響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統。
背景技術：
1、現有掃路車通過車速傳感器、垃圾箱液位或質量傳感器、電機電流傳感器等，實現對清掃狀態與裝載狀態的基本監測，并結合預設作業參數完成清掃、吸塵和垃圾收集作業，并引入車載控制器與后臺管理平臺，通過通信接口實現作業狀態上傳、異常報警以及作業路線的遠程調整，在提高作業效率、降低人工干預方面取得了一定進展，已成為當前智慧環衛裝備的重要發展方向。
2、但現有技術仍存在不足，現有裝載狀態估計方法采用固定噪聲參數的調節方式，無法對作業過程中擾動能量頻域特征進行分析，導致狀態估計在擾動發生后易出現過度響應或長期偏移，難以在擾動后實現快速、穩定的估計恢復，現有掃路車行駛策略調整基于規則觸發，未將垃圾滿溢風險以概率形式引入控制目標，難以在保證車輛穩定性、安全性和作業效率的同時，實現速度與轉向的協同優化控制。
技術實現思路
1、鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。
2、因此，本發明提供了一種響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統，解決現有裝載狀態估計方法采用固定噪聲參數的調節方式，無法對作業過程中擾動能量頻域特征進行分析，導致狀態估計在擾動發生后易出現過度響應或長期偏移，難以在擾動后實現快速、穩定的估計恢復，現有掃路車行駛策略調整基于規則觸發，未將垃圾滿溢風險以概率形式引入控制目標，難以在保證車輛穩定性、安全性和作業效率的同時，實現速度與轉向的協同優化控制問題。
3、為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：
4、本發明提供了一種響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統，其包括；
5、擾動感知模塊，用于收集車載控制器數據和車載控制器標定參數，得到擾動原始觀測量和融合裝載率觀測值，對擾動原始觀測量構建自相關估計序列，基于自相關估計序列計算譜強度指標；
6、噪聲調節模塊，用于基于融合裝載率觀測值，計算殘差能量，通過車載控制器獲取噪聲協方差，結合譜強度指標構建最終噪聲更新增量，通過采樣周期進行更新判定，對最終噪聲更新增量進行更新并進行上下界裁剪，得到最終噪聲協方差，結合使用ukf方法生成的預測狀態向量和預測協方差，得到創新量和創新協方差，并計算裝載率均值和裝載率標準差；
7、概率修正模塊，用于基于裝載率均值和裝載率標準差計算無量綱閾值距離，基于創新量構建截距修正項，通過分位回歸方程得到偏度和峰度，對無量綱閾值距離進行修正，并輸入標準正態cdf，得到概率誤差；
8、策略優化模塊，用于將概率誤差作為滑模面變量，計算速度縮放因子和速度變量，構建目標函數和約束條件，使用dsqp對目標函數進行優化求解，得到執行車速和轉向角指令，通過api接口下發至車載控制器執行。
9、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述基于融合裝載率觀測值，計算殘差能量，通過車載控制器獲取噪聲協方差，包括：
10、計算采樣周期t-1和采樣周期t的融合裝載率觀測值的差值，得到創新殘差；
11、基于統計分析法設定生產率參數，計算松弛采樣周期常數，計算松弛采樣周期常數和采樣頻率的乘積，并向上取整，得到窗長周期數；
12、讀取車載控制器采樣周期t-1的噪聲協方差，計算與縮放系數的乘積，得到采樣周期t的噪聲協方差；
13、計算殘差能量與采樣周期t的噪聲協方差的比值，得到標準差殘差平方，并計算一致性損失，計算允許更新系數；
14、讀取車載控制器的標定最大譜強度，計算譜強度指標和最大譜強度的比值，得到歸一化譜強度，計算隸屬度。
15、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述構建最終噪聲更新增量，包括：
16、基于隸屬度，計算基礎噪聲增量，讀取車載控制器的變點采樣周期和松弛窗長度，通過指數衰減生成衰減因子；
17、將衰減因子、允許更新系數以及基礎噪聲增量進行乘法運算，得到最終噪聲更新增量。
18、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述對最終噪聲更新增量進行更新并進行上下界裁剪，得到最終噪聲協方差，包括：
19、若采樣周期t小于等于變點采樣周期與松弛窗長度的和，則設定窗內標志為1，否則為0；
20、若為0，則不進行噪聲調整，設定采樣周期t的噪聲協方差等于采樣周期t-1的噪聲協方差，標記為凍結協方差，若為1，則對噪聲更新量進行調整，得到測量噪聲協方差；
21、對凍結協方差和測量噪聲協方差進行上下界裁剪，得到最終噪聲協方差。
22、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述使用ukf方法生成的預測狀態向量和預測協方差，包括：
23、讀取車載控制器的采樣周期t-1的狀態估計向量和協方差；
24、對采樣周期t-1的狀態估計向量和協方差使用無跡卡爾曼濾波ukf方法生成采樣周期t的預測狀態向量和預測協方差；
25、將預測狀態向量通過測量函數映射至測量空間，得到預測測量均值。
26、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述得到創新量和創新協方差，并計算裝載率均值和裝載率標準差，包括：
27、計算融合裝載率觀測值和預測測量均值的差值，得到創新量，并計算預測協方差和最終噪聲協方差的和，得到創新協方差；
28、基于創新協方差和創新量，計算裝載率均值和裝載率標準差。
29、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述通過分位回歸方程得到偏度和峰度，對無量綱閾值距離進行修正，并輸入標準正態cdf，得到概率誤差，包括：
30、基于歷史實驗經驗設定滿溢邊界閾值，使用滿溢邊界閾值減去裝載率均值得到的差值除以裝載率標準差，得到無量綱閾值距離；
31、對創新量使用創新協方差進行標準化處理，得到標準化創新量，對標準化創新量進行截距修正得到截距修正項，通過分位回歸方程得到經驗分位數，構建偏度和峰度，對無量綱閾值距離進行修正，得到修正閾值距離；
32、將修正閾值距離輸入標準正態cdf，得到修正尾概率，計算修正尾概率和目標溢出概率的差值，得到概率誤差。
33、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述使用dsqp對目標函數進行優化求解，得到執行車速和轉向角指令，通過api接口下發至車載控制器執行，包括：
34、將概率誤差設定為滑模面變量，計算速度縮放因子，得到速度變量，構建目標函數并設定約束條件，使用dsqp對目標函數進行優化求解，得到執行車速和轉向角指令，通過api接口下發并執行。
35、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述對擾動原始觀測量構建自相關估計序列，基于自相關估計序列計算譜強度指標，包括：
36、設定固定窗口長度為n，收集固定窗口內的擾動原始觀測量，得到去均值的擾動窗口序列，計算自相關估計序列，計算功率譜密度函數值；
37、在車載控制器內基于工程標定設定頻帶集合，對功率譜密度函數值在頻帶集合內進行求和，得到譜強度指標。
38、作為本發明所述響應垃圾滿溢狀態的掃路車行駛策略自適應調整系統的一種優選方案，其中：所述收集車載控制器數據和車載控制器標定參數，得到擾動原始觀測量和融合裝載率觀測值，包括：
39、通過api接口獲取車載控制器數據和車載控制器標定參數，計算裝載率變量和高度通道裝載率并進行加權求和，得到融合裝載率觀測值。
40、本發明有益效果為：本發明通過將概率誤差作為滑模面變量，計算速度縮放因子和速度變量，構建目標函數和約束條件，使用dsqp對目標函數進行優化求解，得到執行車速和轉向角指令，通過api接口下發至車載控制器執行；實現垃圾滿溢狀態的高靈敏識別，提升裝載狀態估計穩定性，實現安全與效率協同控制。