兩輪直立車控制系統(tǒng)設(shè)計

沙志豪 劉璐璐 張洪 蒲秋梅

摘 要本文介紹了兩輪直立車控制系統(tǒng)的程序設(shè)計和硬件結(jié)構(gòu)。通過對不同方案設(shè)計的實驗，確定了目前的機械結(jié)構(gòu)及控制參數(shù)，保障了高速行駛時的穩(wěn)定性。根據(jù)CCD采集到的模擬賽道信息進行圖像處理，獲得車身位置，并通過控制兩輪差速完成方向控制。描述了兩輪直立車車控制系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法，對系統(tǒng)中速度控制、直立控制和方向控制進行了分析，介紹了程序以及中斷的設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】智能車 角度融合 PID控制 CCD

隨著技術(shù)的不斷進步，兩輪直立車憑借著結(jié)構(gòu)簡單，行駛方便，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，得到了巨大的發(fā)展。本文設(shè)計并搭建了一臺能夠?qū)崿F(xiàn)兩輪直立行駛的智能車，其中飛思卡爾公司生產(chǎn)的MK40DN512ZVLQ10 單片機為控制核心，重力加速度陀螺儀傳感器MPU6050作為車身姿態(tài)控制測量元件，通過加速度和角速度的融合獲取車身姿態(tài)，進而進行直立控制。捕獲車身角度和速度計算兩輪電機所需PWM的占空比，以實現(xiàn)速度控制。線性ccd 采集模擬賽道信息，通過二值化等一系列處理來計算車身所處位置，從而完成兩輪直立車的道路行駛。