兩輪直立智能車設計-資料下載頁
2025-06-30 21:15本頁面
【正文】 支架上的微動開關來判斷。一定車模跌倒，則停止車模運行。包括車模直立控制、速度控制以及方向控制。然后重新進入車模直立判斷過程。 車模的直立控制、速度控制以及方向控制都是在中斷程序中完成。 ：。 程序控制框圖：1. AngleCalculate：車模傾角計算函數(shù)。根據(jù)采集到的陀螺儀和重力加速度傳感器的數(shù)值計算車模角度和角速度。如果這部分的算法由外部一個運放實現(xiàn)，那么采集得到的直接是車模的角度和角速度，這部分算法可以省略。該函數(shù)是每5毫秒調(diào)用一次。 2. AngelControl：車模直立控制函數(shù)。根據(jù)車模角度和角速度計算車模電機的控制量。直立控制是5毫秒調(diào)用一次。 3. SpeedControl：車模速度控制函數(shù)。根據(jù)車模采集到的電機轉速和速度設定值，計算電機的控制量。該函數(shù)是100毫秒調(diào)用一次。 4. SpeedControlOutput：速度輸出平滑函數(shù)。由于速度是每100毫秒進行一次計算。為了使得速度控制更加平滑，該函數(shù)將速度輸出變化量平均分配到20步5毫秒的控制周期中。 5. DirectionControl：方向控制函數(shù)。根據(jù)車模采集到的左右兩個電壓傳感器的數(shù)值計算出角度控制的量。該函數(shù)每10毫秒調(diào)用一次。6. DirectionControlOutput：方向控制函數(shù)輸出平滑函數(shù)。將方向控制的輸出變化量平均分配到2步5毫秒的控制周期中。 7. MotorOutput：電機輸出量匯集函數(shù)。根據(jù)前面的直立控制、速度控制和方向控制所得到的控制量進行疊加，分別得到左右兩個電極的輸出電壓控制量。對疊加后的輸出量進行飽和處理。函數(shù)調(diào)用周期5毫秒。在此請大家注意速度控制量疊加的極性是負。 8. MotorSpeedOut：電機PWM輸出計算函數(shù)。根據(jù)左右兩個電極的輸出控制量的正負極性，疊加上一個小的死區(qū)數(shù)值，克服車模機械靜態(tài)摩擦力。函數(shù)調(diào)用周期5毫秒。 9. SetMotorVoltage：PWM輸出函數(shù)：根據(jù)兩個電機的輸出量，計算出PWM控制寄存器的數(shù)值，設置四個PWM控制寄存器的數(shù)值。函數(shù)調(diào)用周期1毫秒。 中斷服務程序用于車的角度、速度和方向控制的周期調(diào)用。5總結MCU具有體積小、重量輕、價格低廉的特點，應用于自動控制系統(tǒng)中可以有效降低系統(tǒng)的成本。針對不同的工作環(huán)境，采取相應的抗干擾措施，可以在環(huán)境惡劣的環(huán)境下可靠地運行。數(shù)據(jù)采集通道中采用A/D轉換器，具有轉換精度高、抗工頻干擾能力強、易于實現(xiàn)光電隔離以及價格低廉等特點，合理確定外圍元件的參數(shù)是保證數(shù)據(jù)采集精度的關鍵。借鑒人工控制的經(jīng)驗，通過大量試驗得到控制PID的參數(shù)，根據(jù)設定值與檢測值之間的偏差，運用PID控制，實現(xiàn)平滑輸出，課提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。參考文獻[1] 張迎新．單片微型計算機原理、應用及接口技術（第2版）[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2004[2] 熊志奇．微機自動配料控制系統(tǒng)[J]．電子技術應用，1997，(10)：3032 [3] 中國電子網(wǎng)[4] 唐介，電機與拖動（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2007[5] 閻石，數(shù)字電子技術基礎（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005[6] 胡壽松，自動控制原理（第二版）[M].北京：科學出版社，2007
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