一种两轮自平衡车控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105807689A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610285669.9(22)申请日2016.04.29(71)申请人上海海洋大学地址201306上海市浦东新区沪城环路999号(72)发明人刘雨青张坤曹守启于志明吴燕翔(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人孟旭彤(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种两轮自平衡车控制系统(57)摘要本发明公开了一种两轮自平衡车控制系统，所述系统的参数调试的采用无线通信方式，通过滑阻改变参数值的大小进行实时参数传输和调试，对其中PID控制的PD参数进行调节改变，通过编程的方式将之前写好的无线控制程序烧录到单片机内部，无线传输模块分为发送机A和接收机B，发送机A上与两个滑动变阻器相连，每当滑阻值在人为的不停的有规律的变化时，发送机A此时就将每一个滑阻值传输给接收机B，同样在接收机B中将这个接收的值放入对应的算法中去运算，此时可以看到智能平衡车的摇摆情况再去调整发送机A上要传输的值的大小，人为的进行反馈调节。CN105807689ACN105807689A权利要求书1/1页1.一种两轮自平衡车控制系统，其特征在于，包括MCU，以及MCU连接的通过电源驱动模块连接的电源模块、电机驱动模块，电机编码器模块，姿态检测模块、无线控制模块和OLED显示模块，所述系统的参数调试的采用无线通信方式，通过滑阻改变参数值的大小进行实时参数传输和调试，对其中PID控制的PD参数进行调节改变，具体过程是：通过编程的方式将之前写好的无线控制程序烧录到单片机内部，无线传输模块分为发送机A和接收机B，发送机A上与两个滑动变阻器相连，每当滑阻值在人为的不停的有规律的变化时，发送机A此时就将每一个滑阻值传输给接收机B，同样在接收机B中将这个接收的值放入对应的算法中去运算，此时可以看到智能平衡车的摇摆情况再去调整发送机A上要传输的值的大小，人为的进行反馈调节。2.如权利要求1所述的两轮自平衡车控制系统，其特征在于，PD参数调整时，采取如下方法：比例参数相当于两轮自平衡车倒下的回复力，该参数要大于重力加速度所产生的效果才能够使得两轮自平衡车保持直立，当逐步增大比例参数时，两轮自平衡车开始能够保持直立，进一步加大时，两轮自平衡车开始出现来回摆动现象；微分参数相当于阻尼力，调节微分参数用于抑制车模的摆动；调节比例参数P、微分参数D这两个参数时遵循先比例后微分的顺序，先调整比例参数使得两轮自平衡车能够保持直立并且开始来回摆动，然后逐步增加微分参数，两轮自平衡车逐步直立稳定，进一步增大微分参数直到两轮自平衡车开始共振，至此确定微分参数的最大值；适当减小微分参数，然后逐步增大比例参数，直到两轮自平衡车又开始震荡，至此确定比例参数的最大值，在这些参数附近进行多次试验，直到得出一组最优参数为止。3.如权利要求1所述的两轮自平衡车控制系统，其特征在于，电源模块采用12v的3600mhA可充电镍氢电池，电机驱动模块采用TB6612FNG驱动器件，电机编码器模块采用工作电压为12V，最大转速1000转/分的增量式编码器，该编码器作为两轮自平衡车的速度传感器，姿态检测模块采用整合了3轴陀螺仪和3轴加速度计的6轴运动处理组件MPU6050，无线控制模块采用单芯片无线收发芯片nRF24L01，MCU采用STC12C5A60S2系列单片机。2CN105807689A说明书1/4页一种两轮自平衡车控制系统技术领域[0001]本发明属于便携代步工具技术领域，特别涉及一种两轮自平衡车控制系统。背景技术[0002]两轮自平衡小车也可以作为一种崭新的，便携的交通工具，由于两轮车采用电力驱动，且体积小，驾驶操作灵活方便，不仅占用空间更小，方便实用，对于短途出行是一种很好的选择，具有实用价值。然而，现有技术中，两轮自平衡小车的在参数调试上非常不方便，影响了市场推广。发明内容[0003]本发明提供一种两轮自平衡车控制系统，以解决现有系统参数调试不方便的问题。[0004]本发明的技术方案是，一种两轮自平衡车控制系统，包括MCU，以及MCU连接的通过电源驱动模块连接的电源模块、电机驱动模块，电机编码器模块，姿态检测模块、无线控制模块和OLED显示模块，[0005]所述系统的参数调试的采用无线通信方式，通过滑阻改变参数值的大小进行实时参数传输和调试，对其中PID控制的PD参数进行调节改变，具体过程是：[0006]通过编程的方式将之前写好的无线控制程序烧录到单片机内部，无线传输模块分为发送机A和接收机B，发送机A上与两个滑动变阻器相连，每当滑阻值在人为的不停的有规律的变化时，发送机