两轮自平衡机器人控制系统设计与实现

本文对两轮自平衡机器人控制系统的相关问题进行了简要论述,简单介绍了自平衡机器人的平衡控制机理,对控制系统中主要的硬件设计问题进行一定阐述,在结合工作实践的基础上,提出了几点控制系统实现的注意事项,为以提升两轮自平衡机器人的控制系统的控制有效性,保证控制系统功能的实现提供参考。     

两轮同轴机器人的自平衡控制研究

研究了一种控制两轮同轴机器人平衡的新方法。通过改良两轮机器人的总体机械结构,将整个机器人的重心降到轮轴高度下方或者维持在通过轮轴的垂直平面内,在轮轴下方外加平衡摆杆以调节机器人重心,使之平衡,解决两轮自平衡机器人非线性、强耦合和绝对不稳定的特点。利用ARMStm32系列单片机实现控制,陀螺仪EWTS86和双轴加速度传感器ADXL330相结合提供一个惯性基准,感知两轮同轴机器人位姿和倾角,进行平衡协调;通过PID调节和卡尔曼滤波,实现机器人轮子转速控制和平衡杆的平衡控制的有机统一。     

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。     

基于卡尔曼滤波的两轮自平衡车姿态检测研究

在两轮自平衡车设计的过程中,车身姿态检测是关键的设计环节,关系到自平衡车能否有效进行车身的自动控制。但是,使用单一传感器容易导致姿态检测过程中出现测量误差和噪声干扰,所以还需要对测量信号进行滤波处理。因此,基于这种情况,本文设计了一个基于卡尔曼滤波的两轮自平衡车姿态检测系统,从而更好的解决自平衡车的姿态控制问题。     

二轮自平衡机器人系统设计

二轮自平衡移动机器人在狭小空间中具有较高的适用性,是一种典型的欠驱动系统.文章研究了二轮自平衡机器人的动力学建模方法,完成了控制系统设计,基于Simulink实现了二轮自平衡机器人仿真和控制程序一体化设计,缩短了开发周期.设计了以STM32单片机为核心的二轮自平衡机器人控制器,基于Simulink编程方式实现了机器人的...     

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。     

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。     

DSP在变频电源下的电动轮自卸车控制中的应用

介绍了154吨电动轮自卸车的电气原理,简要说明了以TMS320F2812为核心的控制系统对154吨电动轮自卸车的控制过程,重点讨论了TMS320F2812如何通过硬件检测到有效的同步信号,并利用软件产生同步移相触发信号,最终将控制量转换为同步移相触发信号的输出,以实现对154吨电动轮自卸车进行励磁调速的过程。试验结果表明,该控制方案有效消除了变频电源对154吨电动轮自卸车控制的影响。     

基于DSP的LCD模块设计及其在设备状态监测系统中的应用

介绍了基于DSP-TMS320F2812控制的点阵式液晶显示模块LCD-HS12232 的实现方法及其应用接口,给出了硬件接口和软件设计方案.采用模块化的程序设计,实现了LCD-HS12232在设备状态监测系统上的应用,并针对实际设计过程中出现的多任务操作效率问题给出了解决方案.模块化设计的系统有方便的用户接口,可以在多种DSP控制系统或数据处理系统上移植.     

基于TMS320 F2812的DSP最小系统设计

在电子信息专业的课程教学、综合实验教学、毕业设计以及电子设计竞赛中,需要应用DSP实验系统.本文以性价比高、在工业上广泛应用的TMS320F2812为主控芯片,设计了一个DSP最小应用系统.详细介绍了各部分电路的设计方法和调试过程.该系统既可以满足教学要求,又可用于简单的工程研究和应用开发.     

基于双DSP的光电目标跟踪控制系统设计

光电目标的捕获、瞄准和跟踪是空间激光通信的难题之一.采用TMS320DM642+TMS320F2812为核心处理器设计了光电目标跟踪系统,介绍了系统的硬件设计,给出了详细的软件执行流程,采用两块独立模块构成系统,可靠性高.经实验证实:该系统能有效提取CCD视频光斑并将解算的坐标信息送给F2812,通过施加一定的算法,能够有效地跟踪光电目标.     

基于DSP的SERCOS接口卡的硬件设计

本文结合SERCOS接口卡的特点,详细介绍了SERCOS接口卡硬件部分的设计,包括整个接口卡的设计思路、设计方案以及SERCOS816和TMS320F2812芯片的接口电路及其外围电路。从硬件方面实现了SERCOS总线的接口功能,为开发SERCOS接口卡提供了参考。     

基于TMS320F2812变频电源的交流采样系统设计

详细介绍利用HCNR200及TMS320F2812内置ADC采集交流电压和负载电流信号的系统设计.HCNR200是一款专门用于模拟信号隔离采样的高精度线性光耦.它的使用能有效地将主电路与控制电路进行隔离,并具有较高的线性度,检测误差小.DSP内置ADC为12位转换器,具有转换精度高,转换时间短(12.5 MSPS),设计简单等优点.     

基于TMS320F2812和USBI00的CAN—USB总线通信系统设计

介绍了一种基于DSP的CAN控制器和USB芯片的USB总线和CAN总线的通信模块的设计,提出了一种使用USB接口实现CAN总线网络与计算机连接的方案。利用USBl00芯片可在不了解任何USB协议的情况下,完成计算机RS232串口升级为USB接口,同时CAN接口采用DSP片上CAN控制器,硬件设计极为简单。在DSP的控制下,PC机与CAN节点可以双向通信,通信波特率可高达1Mb／s,传输数据稳定,可靠。实验证明,运用TMS320F2812片上eCAN模块来构成CAN总线通信系统更为简单,实用。     

基于DSP的高频SPWM调速器的分析与设计

文中利用TMS320F2812来控制逆变器的6个开关器件,实现SPWM变频调速.介绍了TMS320F2812的特点,研究了SPWM不对称规则采样算法的实现,并给出了系统硬件原理图及相应的软件实现.经实验和实际应用证明,TMS320F2812功能强大,运算速度快,非常适合于三相交流电机的数字控制.     

基于TMS320F2812的双电源供电电路设计实现

电源供电电路设计对DSP系统的可靠应用具有十分重要的意义。针对TI公司DSP芯片TMS320F2812的双电源供电电路,结合双电源供电芯片和上电复位芯片的应用特点,实现了1．9V的核电源和3．3V的I／O电源的双电源供电电路,并对电路中主要芯片的应用电路作了相应分析。在上电次序上,本设计满足I／0电源和核心电源的上电先后顺序要求。经验证双电源启动电路完全满足启动要求,所有设计电路工作稳定可靠,本设计为DSP应用系统稳定工作提供了有效的保障。     

异步电动机控制系统开发平台设计研究

普通的运动控制系统片上资源少、处理速度慢,难以实现较大信号实时处理的需求,已不能满足高性能的交流调速控制策略和先进的控制算法,在异步电动机中的运用.研究开发基于DSP TMS320F2812与CPLD为控制核心的异步电动机控制系统开发平台,利用该平台可快速完成电机控制系统产品的开发应用.介绍了该开发平台的软硬件设计,系...     

一体化数据处理与通信控制系统的设计

介绍了利用嵌入式计算机ETX模块、高速DSP TMS320F2812、新一代现场可编程器件Cyc lone、多规程通信控制器Z85C30等构成的集嵌入式计算机、串行与并行接口智能控制、现场总线为一体的数据处理与通信控制计算机系统的实现方法。硬件设计部分描述了整个设计。软件设计包含2部分:基于DSP的固件设计和基于PC机的驱动控制软件设计。重点介绍了基于DSP的固件设计方法,阐述了程序设计思想,并给出了程序流程图。