多传感器滤波算法下的两轮自平衡机器人控制

文中旨在实现两轮自平衡机器人更加稳定的姿态控制的研究,选择STM32作为开发平台,针对在对两轮平衡车姿态检测过程中存在一定的噪声干扰和测量误差的问题,设计了一种基于卡尔曼滤波的由多个传感器数据融合的方法。在更好地融合了多组陀螺仪与加速度计的数据,同时减少了存储量,得到更准确更稳定的角度值。控制结果表明,卡尔曼滤波方法下的多组传感器数据融合的姿态检测方案,能够更好地有助于系统抑制噪声,使得自平衡机器人的姿态调节更加稳定,更有利于机器人系统的控制。     

基于新型惯性传感器的两轮自平衡车的设计

两轮自平衡车是检验各种控制算法的理想平台之一。设计了两轮自平衡车的实验平台,车体姿态数据采集采用新型加速度传感器和陀螺仪传感器组合,型号分别为ST公司的LIS331DLH和L3G4200D。姿态检测数据融合算法采用卡尔曼滤波算法,系统控制算法采用倾角环,角速度环与电流环的PID控制方法。最后,制作了两轮自平衡车的原型,并给予了初步运动控制验证。该实验平台能够初步实现自平衡功能,后续的研究将着重对各种控制算法在该平台的验证研究。     

基于线性CCD的两轮自平衡智能小车控制系统设计

文中设计了一种基于线性CCD图像传感器的两轮自平衡智能小车。该车通过加速度计测量小车倾角和陀螺仪测量车的倾角速度,两个数据融合得到车的姿态,进而控制其自身平衡,通过线性CCD检测赛道的信息实现行走及转向.经实验验证,该智能小车系统稳定,鲁棒性强,符合我们设计的要求。     

基于MEMS惯性传感器的两轮自平衡小车设计

着重分析了两轮自平衡小车的设计原理与控制算法,采用卡尔曼滤波算法融合陀螺仪与加速度计信号,得到系统姿态倾角与角速度最优估计值,通过双闭环数字PID 算法实现系统的自平衡控制。设计了以MPU-6050传感器为姿态感知的两轮自平衡小车系统,选用8位单片机HT66FU50A为控制核心处理器,完成对传感器信号的采集处理、车身控制以及人机交互的设计,实现小车自主控制平衡状态、运行速度以及转向角度大小等功能。     

基于STM32的模块化平衡车设计

介绍了一种基于模块化设计的两轮自平衡小车,分析了系统软硬件模块和调试过程.为了增强系统灵活性,设计了上位机和手机应用,对小车姿态数据进行实时显示、对系统参数进行实时调节.实践表明,模块化设计的自平衡小车控制稳定,调试方便,扩展灵活.     

双轮平衡车的设计与研究

本文基于STM32单片机,并采用陀螺仪等元器件,PID算法实现双轮平衡车的设计,实现小车直立行走.双轮平衡车小车采用MPU6050六轴陀螺仪传感器作为基本原件设计出姿态检测装置,小车的倾斜角等由陀螺仪数据和加速度计数据耦合,再通过PID算法使小车保持直立状态和实现车身控制等一些任务,实现了负重状态下小车的自主平衡.     

两轮自平衡车横向动力学建模与控制研究进展

两轮自平衡车是一种在外力矩作用下可维持自身姿态平衡的类自行车交通工具。与常见的交通工具相比,具有安全性高、环境友好、造型轻巧、驾驶便捷等显著优点,是智能交通工具发展的重要方向之一。关于两轮车的平衡性研究始于十九世纪后期,如今从理论探索到机体开发取得了极大的进展。文中论述并总结了两轮自平衡车在横向动力学建模、执行机构、控制算法方面的发展现状,并对未来的研究方向做出了展望。     

基于CCD的两轮自平衡智能车系统设计

介绍了一种基于线阵CCD图像传感器的两轮自平衡循迹智能车系统设计与开发。系统基于第八届飞思卡尔智能车大赛准则,通过陀螺仪与加速度计测量智能车姿态进行反馈调节实现动态自平衡和速度调节,并根据CCD获取的赛道信息控制智能车转向实现自动循迹。系统在控制算法上采用了增量式数字PID控制,使系统更加稳定,改善了系统鲁棒性,最终实现了智能车动态自平衡和自动循迹功能。     

基于单片机的两轮平衡车设计

采用单片机MC9S12XS128作为控制器,结合陀螺仪ENC-03、三轴加速度计MMA7260芯片,设计一个运行稳定、体积小、可匀速运动的两轮自平衡车。通过介绍平衡车的平衡原理、系统架构以及软硬件设计,阐明两轮自平衡车的设计要点。最后,通过系统理论分析以及实验测试表明了这种设计方式的合理性和应用的可行性。     

基于超声波的自动避障双轮平衡车控制系统设计

利用超声波测距技术,设计并开发了一款基于STM32F103系列微处理器的自动避障双轮平衡车控制系统。采用MPU6050姿态传感器及数字PID控制算法实现小车的自动平衡和运动控制;在此基础上,通过超声波测距模块获取小车周围障碍物信息,并据此控制小车自动停车及避让障碍物,实现双轮平衡车运行过程中的自动避障,提高小车运行过程的安全性。实验测试结果表明,所设计的控制系统能有效实现双轮平衡车的稳定运行和障碍物避让功能。     

基于飞思卡尔单片机的两轮车控制系统设计

本文设计了一种基于飞思卡尔单片机的两轮车控制系统。该系统以飞思卡尔单片机为核心,采用加速度传感器和陀螺仪来检测小车当前姿态,结合互补滤波算法控制小车的平衡;然后由摄像头检测路况信息,控制小车的行驶方向;最后采用PID算法通过直流电机驱动电路在固定的周期内交替地控制小车的平衡和行驶方向,使小车按预设轨道行进。     

基于互补滤波器的两轮平衡车姿态角度测量

微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS）陀螺仪和MEMS加速度计在两轮平衡车姿态测量中存在扰动和噪声,引起姿态角度测量误差。通过对陀螺仪和加速度计输入信号进行滑动扣除均值方法来抑制直流分量,利用滑动滤波算法抑制加速度计高频噪声,引入互补滤波算法将预处理后的陀螺仪和加速度计信号进行融合,得到更加准确稳定的角度测量值,分析了融合算法中加权因子与滤波频率特征之间的关系。该方法应用到两轮平衡车的运行姿态角度控制中,提高了对姿态角度测量的精度。     

基于STM32的两轮自平衡遥控小车

针对于现在流行的两轮自平衡车,设计了一个与其原理相似的研究型平衡小车系统。该系统以STM32为主控芯片,采MPU6050采集小车的姿态。然后通过卡尔曼滤波融对数据进行融合处理,最后利用PID控制算法计算电机的PWM值以控制电机的合理转动＇使小车保持平衡。系统利用自制的无线遥控模块中的NRF24L01模块传输控制信号模拟人体姿态调制,控制小车的行走。     

基于MPU6050六轴传感器平衡小车的设计

两轮自平衡小车是通过使用陀螺仪、加速度计等常用的姿态传感器来监测车身所处的俯仰状态和状态变化率,经数字控制中心处理与计算,再发出适当的指令给驱动电动机产生前进或后退的加速度,以保持车体前后平衡的状态.本设计选用STM32单片机作为主控制器,用MPU6050六轴传感器和两个陀螺仪传感器来检测车的状态,通过TB6612FNG控制小车的两个电机,让小车不断地处于新旧交替的平衡状态,实现了两轮小车的硬件控制系统.     

倒立摆理论在直立自平衡智能车系统中的应用

两轮自平衡智能车要求车模两轮驱动实现其直立行走。直立车的硬件设计和软件设计与四轮车相比更加复杂,在"飞思卡尔"杯全国大学生智能汽车竞赛中,直立车故障多,近一半的参赛队伍完不成比赛。直立自平衡智能车主要简化为倒立摆模型,把倒立摆理论引入并通过PID控制,能得到良好的控制效果。     

两轮直立车控制系统设计

本文介绍了两轮直立车控制系统的程序设计和硬件结构。通过对不同方案设计的实验,确定了目前的机械结构及控制参数,保障了高速行驶时的稳定性。根据CCD采集到的模拟赛道信息进行图像处理,获得车身位置,并通过控制两轮差速完成方向控制。描述了两轮直立车车控制系统的设计思想和实现方法,对系统中速度控制、直立控制和方向控制进行了分析,介绍了程序以及中断的设计。     

双轮自平衡车控制

双轮自平衡车属于一种两轮同轴布置的交通工具,具有较多的优点,其平衡系统也是遵循一定的理论构建的,所以双轮自平衡车具有一定的研究价值和意义。近几年来,国内外对双轮自平衡车进行了系统的研究,并且取得了较好的成果,这主要源于双轮自平衡车的控制系统具有一定的优点和现实意义,能够指引人类交通工具的不断演变和发展方向。本文论述了双轮自平衡车的控制优点、原理和意义,并且提出了双轮自平衡车的控制系统构建时需要注意的问题。     

一种基于竞赛的两轮自平衡小车的设计

介绍一种两轮自平衡智能小车控制系统的实现方案。该系统以MC9S12XS128单片机作为主控芯片,采用一组激光传感器进行路径检测,使用ENC-03MA陀螺仪与MMA7361加速度计进行小车直立自平衡检测,利用BTS7960芯片进行电机驱动,使用增量式编码器进行速度检测,借助滑动电阻器和液晶屏对参数进行调整与观测。在软件方面,结合PWM技术和PID控制技术对小车的两个直流电机的转速进行控制,可以实现两轮小车的动态自平衡快速寻迹运行。实践表明该设计达到了理想效果。     

基于人体红外传感器的大型车辆盲区预警系统设计

大型车辆由于车身长、轴距长等特点,导致其在行驶过程中存在严重的视觉盲区。车身越长,转弯形成的内轮差就越大,盲区也就越大,因此给行车安全带来巨大的隐患。文章设计了一套低成本盲区预警系统,采用三级混合报警系统,将人体红外传感器、语音报警器、地面投影器、声光报警器融合,实现多方位盲区检测,达到“车避人”+“人避车”的效果,很好地解决盲区问题,大幅提高驾驶的安全性。     

基于倒立摆原理的智能平衡车设计

本文在一阶倒立摆理论分析与创新的基础上,以飞思卡尔公司推出的MK60FX512VLQ15单片机为平台,设计了一种性价比高、稳定性强的两轮平衡车控制系统.通过对车体速度以及姿态等信息的采集,使用PID算法对平衡车的安全行驶与平稳转向进行控制.同时通过蓝牙模块,将当前速度、姿态控制参数、转向控制参数等数据上传至上位机并保存,便于研究人员掌握小车信息,使系统具有更好的鲁棒性.