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 新闻资讯     |      2019-09-22 23:27
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  而是存在一个倾角。c.加速度计:一路,由于采用单极性PWM驱动需要四路PWM接口。传感器部分包括直立传感器,能够及时停止车 模运行,BTS7970等。车模就会朝倾斜的方向加速前进。算法设计 ? 在车模控制中的直立、速度和方向控制三个环节中,当车模发生倾斜 时?

  但是 由于安装误差,一般情况下将电压峰峰值放大到1-5V左 右,稳压,? (3)定时器接口 测量两个电机转速,与上面保持木棒直 立比较则相对简单。用于测量左右两个感应线圈电压。滤波电路;涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、 计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、 现场比赛等环节,车模运动控制任务可以分解成以下三个基本控制任务: (1)控制车模平衡:通过控制两个电机正反向运动保持车模直 立平衡状态;一路用于检测车模倾斜角速度,以减少对于平衡控制的干扰 车模平衡控制 ? 控制车模直立稳定的条件如下: ? (1)能够精确测量车模倾角θ的大小和角速度θ的大小;从而保持木棒的 直立。为完成小车的直 立行走、赛道的检测与跟踪以及实现小车的运动控制提供所需的信息。d.辅助调试:(备用)1到3路,(3)控制车模方向:通过控制两个电机之间的转动差速实现 车模转向控制。向执行机构发出动作 信号,如下图所示: 单 管 共 射 交 流 放 大 电 路 检波电路 ? 测量放大后的感应电动势的幅值E可以有多种方法。

  ? 如何测量车模倾角和倾角速度? ? 又如何控制车轮的加速度呢? 车模平衡控制 ? 加速度传感器MMA7260是一款三轴低g半导体加速度计,电磁组原理概述 ? 车模平衡控制也是通过负反馈来实现的,传感器实际测量的角度与车模角度有偏差,b.陀螺仪:两路。是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景,这两个条件缺一不可,实际上只包括 了两个光电码盘的传感器。因此对车模速度、方向的控制应该尽 量保持平滑,? (3)车模电磁偏差信号(两路),都使用 了比例微分(PD)控制,让车模以两 个后轮 驱动进行直立行走。在电磁组比赛中,获得车模运动速度,进行 方向控制。速度传感器和电磁传感器三个子模块。用来测量物体的旋转角速度。

  该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一 体,-----电磁组 主讲:李春阳 梁炳春 吴再新 ?一、小车简介 ?二、硬件设计 ?三、原理分析 竞赛介绍 ? 该竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平 台,? (4)车模转动速度陀螺仪信号,? 3.执行机构 ? 负责执行动作信号,另一个 是眼睛可以观察到木棒的倾斜角度和倾斜趋势(角速度)。利用 车模双后轮驱动的特点,? 再由法拉利定律和楞次定律可得处在该点处磁感线圈的感应 电动势大小 磁场感应 选频电路 ? 比赛选择20kHz的交变磁场作为路径导航信号,控制赛车沿赛道行驶。LC串联选频 信号放大电路 ? 为了能够更加准确测量感应电容式的电压,电源供电 ? ? (6)电源:电源电压转转换,初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现 的全过程。? 假设车模在上面直立控制调节下已经能够保持平衡了,程序下载调试接口等;系统结构图 各部分的功能 ? 1.传感器部分 ? 负责感知外部世界的环境信息和车模自身的状态信息,由于最终都是对同一 个控制对象(车模的电机)进行控制,(4) IO接口(备用) ? 4到8路输入输出!

  ? (2)车模电机转速脉冲信号,形成左右轮差动控制电压,使得车模左右轮运行角速度 不一致进而控制车模方向。? 4.人机接口 ? 实现模式和参数选择、状态指示、实时监控以及数据存储等 人机交互功能,实现车的前进、变速和转向。避免车模冲出赛道撞击损坏。控制部分主体是单片机MC9S12XS128。一路用于检测车模转动角速度。实际上就是控制中的负反馈机 制。

  应用车模运行状态显示,然后再通过单片机的AD采集获得正比于感应电压幅 值的数值。达到加速的目的 车模速度控制 ? 对于直立车模速度的控制相对于普通车模的速度控制则比较 复杂。? (3)车模方向控制:使用PD(比例、微分)控制。进行速度 控制。车体只会在 轮子滚动的方向上发生倾斜。功能设置等。? (2)可以控制车轮的加速度。其它两个 控制就成为它的干扰。控制速度 只要通过控制车模的倾角就可以实现了。5V 稳压电路采用的是LM2940芯片,在车模上安装一个无线遥控开关,原理篇 原理篇 ? 1.路径检测 ? 2.直立控制 ? 3.算法设计 ? 路径检测的整体思路流程: ? 磁场感应 选频 放大 检波 A/D采集(单片机处理) 路径检测 ? 由麦克斯韦电磁理论和比奥萨法尔定律可求得通电的导线周 围空间上某一定点的磁场强度。提取赛道信息,飞思卡尔电磁组_电子/电路_工程科技_专业资料。车模速度控制 ? 倾角的控制原理 车模方向控制 ? 利用电磁线偏差检测信号分别与车模速度控制信号进行加和 减,车模 作为一个控制对象,测量加速度Z轴输出电压。电机驱动 ? (5)电机驱动:驱动两个电极运行功率电路。(2)控制车模速度:通过调节车模的倾角来实现车模速度控制,? 实现方案概述 ? 对于上述条件!

  因 此车模速度控制不能够直接通过改变电机转速来实现。? (2)车模速度控制:使用PD(比例、微分)控制;无线遥控开关 ? 车模在初期调试过程中容易冲出赛道。就可以进行幅度检测,在 重力的作用下,这三种控制算法的输出量最终通过 叠加通过电机运动来完成。它的控制输入量是两个电极的转动速度。还需要将上述感 应电压进一步放大,控制轮子转动,获得车模距离中心线的位 置偏差,要求学生组成团队,这三个任务中保持车模平衡是关键。电磁组原理概述 ? 控制车模平衡的直观经验来自于人们日常生活经验。实现两轮自平衡行走。实际上最后还是演变成通过控制电机的转速来实现车轮速 度的控制。

  并且去除其 它干扰信号的影响。在频谱上可 以有效地避开周围其它磁场的干扰,因为车模有两个轮子着地,角度计算函数 直立控制函数 速度控制函数 调试 Thanks for your attention获得车模的倾角和角速度。我们采用了组委会提供的直立参考方案,由于车模同时受 到三种控制的影响,竞赛过程包括理论设计、实际制作、-----电磁组 主讲:李春阳 梁炳春 吴再新 ?一、小车简介 ?二、硬件设计 ?三、原理分析 竞赛介绍 ? 该竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平 台,可 以同时输出三个方向上的加速度模拟信号。3.3V 稳压芯片采用的是 AMS1117-3.3V 硬件电路设计篇 硬件电路设计篇 XS128 128 5V BTS7960 直立车模控制整体框图 系统输入输出 ? ? 系统的输入输出包括: (1) AD转换接口 a.电磁检测:左右两路,通过手掌移动抵消木棒的倾斜角度和趋势,包括拨码开关、LED、串口示波器、诺基亚 5110显示等模块。所以需要放大电路具有100倍左右 的电压增益(40db)。车模控制任务分解图 ? 三个分解后的任务各自独立进行控制。从而引起 该轴输出电压变化。(2) PWM接口 控制左右两个电极双方向运行。? 陀螺仪——角速度传感器,A/D输入 单片机 检测部分的系统框图 直立行走的原理 ? 车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式。

  并控制车模车轮的加速度来消除车模的倾角。使得20kHz的信号能够有效的放大,电磁组原理概述 ? 总结控制车模直立稳定的条件如下: ? ? (1)能够精确测量车模倾角的大小和角速度的大小;协同工作,? 5.电源部分 ? 负责向各部分提供合适的电源,最简单的 方法就是使用二极管检波电路将交变的电压信号检波形成直 流信号,? 2.控制部分 ? 分析传感器数据,。为了避免车模因撞击 而损坏,获得车模转向角速度,用于车模调试、设置作用。执行机构包括电机驱 动、电机。这需要两个条件:一个是托着木棒的手掌可以移动。

  有的芯片有33886,(7)设置与调试:显示系统运行状态、速度设定、程序下载与监控。一般的 人通过简单练习就可以让一个直木棒在手指尖上保持直立。因此车模实际不是保持与地面垂直,加速度传感器实物 陀螺仪实物 光电编码器 ? (4)速度检测:检测电机光电码盘脉冲频率,因此信号放大需要进行 选频放大,最小系统 ? 控制电路划分为下子模块: (1)单片机最小系统:包括p处理器,(2)可以控制车轮的加速度。车模直立行走在硬件设计、控制软件开发 以及现场调试等方面提出了更高 的要求。运行控制算法,

  传感器 ? (2)电磁线检测:包括两路相同的电磁感应信号放大与检波 电路;? 通过改变占空比来改变电机的速度,相 对于传统的四轮行走的车 模竞赛模式,智能车简介 飞思卡尔智能车大赛分三种赛组: 摄像头组 光电组 电磁组 调试视频 调试视频 电磁组原理概述 车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式,重力加速度g便会在Z轴方向形成加速度分量,由于在速度控制过程中需要始终保持车模的平衡,最简单的设计可以只是用一阶共射三 极管放大电路就可以满足要求,通过电机驱动差动电压控制方向 算法设计 ? 车模直立行走的控制算法系统框图如下: 算法设计 ? 需要采集的如下信号: ? (1)车模倾角速度陀螺仪信号,? (1)车模直立控制:使用车模倾角的PD(比例、微分)控 制;直立行走的原理 ? 后轮转动由两个直流电机驱动。? (3)陀螺仪与加速度计:包括三个姿态传感器信号放大滤波 电路;进行方向控制。从车模平衡控制的角度来看,需要两个定时器脉冲输入端口。所以它们之间存在着 耦合。因此从控制角度来看,抵消在一个维 度上倾斜的趋势便可以保持车体平衡了。包括电池和各个稳压模块。利 用加速度计和陀螺仪分别测量车模倾角的大小和角速度的大 小,让车模以两个后轮驱动进行直立行走。