自平衡雙輪電動車開發(fā)及虛擬建模方法研究.pdf

1、自平衡雙輪電動車是一種新型清潔能源的城市代步工具,由于其操作簡單、運行靈活、體型小巧等特點,得到了人們的廣泛關(guān)注;同時,其自平衡雙輪系統(tǒng)是一個非線性、強耦合、時變系統(tǒng),對控制理論提出了挑戰(zhàn)。但由于其高的安全性能要求導致成本的高昂,使得其無法得到大范圍使用。該論文主要研究點就是簡化設(shè)計自平衡雙輪電動車機械結(jié)構(gòu),采用現(xiàn)有零部件及型材以降低其制造成本;采用新的開發(fā)方式縮短開發(fā)周期和成本;開發(fā)新的裝置以增加其功能。
　　 論文對自平衡雙

2、輪電動車系統(tǒng)進行了總體設(shè)計,建立了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,并提出了該設(shè)計的特點;并對輪轂電機、電池、主控芯片等關(guān)鍵部件進行了選擇。在此前提下,應(yīng)用CATIA軟件對整個自平衡雙輪電動車的機械結(jié)構(gòu)進行了三維設(shè)計和建模及裝配,且對關(guān)鍵零件進行了有限元分析,然后選用現(xiàn)有零部件和型材制造出了該車的主體零部件。針對現(xiàn)有自平衡雙輪車數(shù)學模型的不足,詳細闡述了根據(jù)實車設(shè)計數(shù)據(jù)利用ADAMS軟件建立ADAMS多體動力學模型,并與MATLAB/Simulink構(gòu)成

3、混合仿真模型的步驟和方法;同時采用由已有自平衡雙輪車數(shù)學模型和所研制車的設(shè)計參數(shù)構(gòu)成MATLAB/Simulink模型,并對兩種模型給予相同的輸入進行仿真,以驗證混合模型的實效性。
　　 通過實際制造裝配過程表明,在CATLA平臺設(shè)計裝配的零部件具有較高的安裝性能,現(xiàn)有零部件和型材的使用能降低成本;通過仿真結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),基于ADAMS和MATLAB建立的混合模型,能如實的反映出自平衡雙輪車的運動狀態(tài),這樣的模型對進一步控制算法的