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两轮直立代步车控制器设计

上传者:火锅鸡 |  格式:docx  |  页数:24 |  大小:392KB

文档介绍
转器件时会改变振动频率从而反映出物体旋转的角速度。Р在车上安装陀螺仪,可以测量车模倾斜角速度,将角速度信号进行积分便可以得到车模的倾角。Р由于陀螺仪输出的是车的角速度,不会受到车体运动的影响,因此该信号中噪声很小。车的角度又是通过对角速度积分而得,这可进一步平滑信号,从而使得角度信号更加稳定。因此车控制所需要的角度和角速度可以使用陀螺仪所得到的信号。Р由于从陀螺仪角速度获得角度信息,需要经过积分运算。如果角速度信号存在微小的偏差和漂移,经过积分运算之后,变化形成积累误差。这个误差会随着时间延长逐步增加,最终导致电路饱和,无法形成正确的角度信号,为了消除这个累积误差一种简单的方法就是通过上面的加速度传感器获得的角度信息对此进行校正。通过对比积分所得到的角度与重力加速度所得到的角度,使用它们之间的偏差改变陀螺仪的输出,从而积分的角度逐步跟踪到加速度传感器所得到的角度。如图2.2所示:РР课程设计РР课程设计РР10РР9РР角速度①Р+Р+Р+Р(+—加速度计Р比例Р角度口Р陀螺仪Р积分Р图2.2加速度计陀螺仪采集框图РРРРРРРРРРРРРРРРР(3)双加速度传感器获得角度和角速度Р加速度传感器Z轴信号除了由于重力加速度引起的输出之外,还包括有车模的角加速度和移动加速度产生的信息。在车模现有的参数基础上,这些信号在幅值、频率等方面没有太大差异,它们叠加在一起无法将它们分开。如果在车模上另外再增加一个加速度传感器,两个加速度传感器安装的高度不同,那么就可以通过这两个信号的差值求出车模的角加速度。通过上下两个加速度传感器输出信号相减,便可以得到车模倾角加速度。对于这个信号进行两次积分,便可以的获得车模倾角的角速度和角度。对于积分所可能带来的积分漂移问题仍然可以采用上面的重力加速度计补偿的方法进行消除。可以得到如下角度控制方案框图2.3所示。Р课程设计РР课程设计РР10РР9

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