基于DSP的自平衡電動車控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、進(jìn)入新世紀(jì)以來，現(xiàn)實(shí)生活中的中國人已經(jīng)離不開電動車，新能源的發(fā)展已經(jīng)帶動著電動車在飛速的發(fā)展中，小型、便捷、節(jié)能、環(huán)保也正是電動車研究的主要方向，在此大的背景下，自平衡電動車應(yīng)運(yùn)而生，其設(shè)計(jì)研究成為電動車領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。深究其控制系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋范圍較廣，應(yīng)用技術(shù)包括控制科學(xué)與工程技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣工程、傳感器技術(shù)、微電子科學(xué)技術(shù)等諸多領(lǐng)域技術(shù)方面，是屬于較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
　　本文研究及設(shè)計(jì)內(nèi)容主要以自平衡兩輪和獨(dú)輪電動

2、車為主，將采用更加成熟的控制技術(shù)和控制芯片來進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì);文中主要首先對自平衡電動車系統(tǒng)控制介紹開始，對自平衡控制數(shù)學(xué)建模進(jìn)行分析，并對系統(tǒng)采用的卡爾曼濾波器原理及實(shí)現(xiàn)也進(jìn)行了詳細(xì)的說明和分析;控制算法方面，本文中設(shè)計(jì)提出模糊控制與PID控制的融合，主要是基于它們本身的應(yīng)用特點(diǎn)所提出的結(jié)合，根據(jù)模糊規(guī)則以及當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)下，不斷的預(yù)判和調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行過程中的PID參數(shù)，使系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)整到最佳。在控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)中，文中主要從直流

3、無刷電機(jī)控制及驅(qū)動系統(tǒng)、MPU6050傳感器模塊電路、電源系統(tǒng)以及主控制器DSP控制電路這四大部分逐個(gè)詳細(xì)的進(jìn)行設(shè)計(jì)介紹，使本自平衡電動車控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)更加清晰明了，并在文中輔以軟件主程序和中斷程序控制流程的設(shè)計(jì)。
　　論文以主控制TMS320F2812 DSP控制電路設(shè)計(jì)為核心展開，輔以其它電源、傳感器及電機(jī)驅(qū)動類型的主要電路的設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)控制算法上將模糊控制和PID控制融合成新的算法，以及卡爾曼濾波的算法將使自平衡電動車控