两轮自平衡小车的设计与实现

两轮自平衡小车被各种竞赛所喜爱,在很多大型比赛中都有涉及此方向的题目。阐述了基于飞思卡尔系列XS128单片机为核心控制器,配合陀螺仪、角度传感器实现两轮小车的自平衡。着重介绍了两轮自平衡小车的结构、平衡原理、控制算法,通过反复调试最终实现了小车的自平衡。     

基于CCD的自平衡智能车循迹系统的设计

介绍了一种基于线阵CCD两轮自平衡的智能车循迹系统。基于第八届飞思卡尔智能车大赛准则,该系统以飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128作为核心控制器,以CCD作为路径识别装置检测路径信息,通过陀螺仪与加速度计测量智能车姿态,单片机获得传感器采集的路面信息及智能车姿态信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车自平衡和速度调节。在控制算法上采用模糊设定速度和PID调整速度相结合的算法,使智能车能够在自平衡状态下快速平稳的行驶。     

嵌入式两轮循迹自平衡车

采用飞思卡尔单片机为控制核心,以陀螺仪、加速度计为传感器的姿态,感知系统调节运动姿态,提高两轮自平衡电动车的控制精度。该两轮自平衡电动车具有体型小巧、转弯灵活的特点,动力来源为蓄电池。     

基于MC9S12XS128单片机智能寻迹小车的设计

本文给出了智能小车寻迹系统的软硬件方案设计和开发流程.采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机作为智能小车控制芯片,设计了电源、电机驱动、激光传感器以及测速等模块,小车的速度、转向控制采用PID控制方法,测试结果表明,小车能够平稳实现寻迹功能.     

基于K60的自平衡智能车设计研究

两轮自平衡车结合了两轮同轴、独立驱动、悬架结构和倒立摆模型的自平衡原理,是一种在微处理器控制下始终保持平衡的新型代步工具。设计了一款基于MK60DN512ZVLQ10的智能小车系统,在无人控制的情况下,有效地控制两轮小车的运动速度,实现了两轮小车自平衡、自动变速、自动避障、自动停车、翻越坡道等功能,并沿着赛道实现自动循迹。     

两轮自平衡避障机器人

本文分析和研究了两轮自平衡机器人的平衡控制,速度控制与方向控制等问题,并且加入超声波避障功能。针对两轮自平衡机器人的姿态控制建立数学模型和动力学方程进行分析,并讨论了相应的控制方法。整个系统采用飞思卡尔公司的MC9S12XS128单片机作为系统的主控芯片,负责对各项传感器的数据进行处理与运算,并显示与发送控制信息量,完成两轮自平衡机器人的姿态控制。     

基于模糊控制的智能车调速系统的设计

设计了一种基于模糊参数自整定的模糊控制智能小车调速系统，该智能车调速系统核心控制单元采用飞思卡尔半导体公司的HCS12单片机。实验证明，该智能车调速系统能很好地满足小车在前进过程中对速度调节的快速响应和稳态误差小的要求，系统具有较好的动态性能和良好的鲁棒性。     

两轮自平衡小车启动暂态过程的研究

在两轮自平衡小车启动暂态过程中,小车站立姿态调整过程缓慢,存在震荡性和抖动性问题.结合模糊PID控制算法和积分补偿方案,实现对小车左右轮输出的电压进行优化控制,使小车能在较短时间内快速修正到直立状态.模拟和实验结果均表明:采用模糊PID算法和积分补偿相结合的优化方案后,小车启动过程的姿态变化更加平滑,动态倾斜角度的测量更加精准,震荡明显减弱.在小车从初始倾斜角度-4°调整到平衡0°时,采用模糊PID算法能提高系统的测试性能,缩短系统的修正时间,减小震荡范围,震荡峰值从常规PID算法的2.2°降为0.5°,超调量从55%降为12.5%.该研究应用在两轮自平衡小车上,可以提高乘坐的舒适性,减少因长时间进行姿态修正而产生的电力消耗.     

基于飞思卡尔S12单片机的智能车系统设计与实现

以第八届全国大学生飞思卡尔智能汽车比赛为背景,介绍了以飞思卡尔S12单片机作为核心控制单元,通过摄像头采集赛道信息,利用PID算法控制舵机的响应速度,闭环控制马达速度,实现智能车在专门赛道上自主循迹行驶.重点阐述了硬件和软件的实现方法.实践证明,该智能车设计方案有效、可行.     

四轮自识别机器人的设计与研究

介绍了一种基于HCSl2单片机的四轮自识别机器人系统。使用飞思卡尔公司16位单片机MC9SXSl28为核心控制单元,设计了电源管理模块、数据采集模块、数据处理模块、电机驱动模块、及舵机控制模块等硬件电路,使用摄像头传感器采集路面信息,通过对检测图像的分析和计算,自动控制舵机转向,并对直流驱动电机进行PID调速控制,从而实现四轮自识别机器人系统的稳定运行。     

互补滤波技术在自平衡机器人中的应用

首先在理论上建立了自平衡机器人的动力学模型。基于PD控制算法,开发保持自平衡机器人直立的控制算法,并设计相应的控制器。利用模拟量输出的陀螺仪ENC03和加速度计MMA7361两个传感器分别测量角速度和角加速度,再采用互补滤波技术实时获得自平衡机器人的角度。在实验部分,自平衡机器人的机械结构使用普通小功率直流电机,驱动芯片使用BTS7960大电流半桥芯片,以ColdFrie MCF52255芯片作为控制器,采用蓝牙模块进行数据传输。将编写好的程序烧写到32位飞思卡尔单片机中,实现对自平衡机器人的控制,通过实时采集数据验证所开发的程序和算法的合理性。实验结果验证了所设计自平衡机器人的机械结构与硬件电路的合理性。     

基于单片机的声音循迹智能小车控制系统设计

本设计来源于2009年全国大学生电子设计大赛，本文主要研究的是以飞思卡尔为核心控制器的智能车系统。其中声音控制智能小车循迹是的一个新特色，通过这个功能能够实现一些新任务，通过语音处理功能实现语音控制小车的运动轨迹，效果突出，适合科技创新和实用推广。     

基于MC9S128的摄像头导航智能车的设计与实现

介绍了一种基于摄像头导航的智能车系统设计方法.该系统根据全国大学生飞思卡尔杯智能汽车大赛的设计要求,使用飞思卡尔16位单片机MC9S 128为核心控制单元,设计了传感器、电源、电机驱动、车速检测等硬件电路;利用PID和模糊控制相结合的方式,使智能车能够自动采集、分析引导线信息,控制舵机转向,实现智能车的自动寻迹.     

智能循迹小车设计

采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128B作为核心控制单元。详细地介绍了智能循迹小车控制系统的硬件设计和软件设计与实现,本循迹小车采用两排激光传感器来进行道路信息的采集和霍尔传感器采集速度信息,通过相应运算后,软件判断其有效性,结合控制算法控制随动舵机给出合理舵值,控制前轮舵机转向,单片机再给出合适的PWM波占空比以控制电机转速,并用H桥驱动电机的正反转运行。该智能小车能够较好地完成循迹任务,并且能够从较快的速度完成规定的路径,始终保持稳定运行。     

基于光电传感器的智能车设计

针对智能驾驶对车体的要求，以飞思卡尔单片XS128作为平台实现小车的路径自动识别行驶。用光电传感器探测路径经过AD转换．结合PD闭环算法控制舵机的转向和电机的速度使小车能够沿着黑线稳定运行。实验得出的结果比较理想。     

双闭环PID控制的两轮平衡小车设计与实现

针对多变量、强耦合、高度不稳定,非线性的两轮平衡小车控制问题进行了研究,采用双闭环PID控制算法对小车进行了控制。角度环采用PD控制算法,速度环采用PI控制算法,速度环弥补了角度环控制的不足。系统利用超声波检测回来的小车与物体的距离,通过区间判断来叠加或减小一个固定值控制PWM脉冲的占空比,增加系统的响应速度。搭建了两轮平衡小车样机,通过系统的软硬件设计、调试及运行情况,验证了双闭环PID控制算法的有效性,实现了小车稳定平衡控制。     

基于Adriano控制器的寻线智能车设计

以飞思卡尔模型C车为车载平台,基于Adriano开发环境,采用红外线传感器进行路径检测,设计了一种寻线智能车.该智能车主要包括微控制器(MCU)模块、电机及驱动模块、舵机模块、路径识别模块.通过系统软、硬件的调试,小车能够稳定的沿引导轨迹运行,行驶效果良好,验证了系统设计可行性.     

两轮自平衡车姿态传感器信息融合研究

以全国大学生智能汽车竞赛中电磁两轮直立自平衡车为对象,建立了小车的数学模型,设计制作了直立平衡车车模,并对姿态传感器加速度计和陀螺仪的信息进行卡尔曼滤波和互补滤波融合研究,调试结果表明,经融合后的输出角度波形曲线平滑、响应快速、跟踪稳定、减小了测量误差,有效提高了姿态控制的稳定性。     

基于DSP的发动机电子控制单元开发

介绍了基于飞思卡尔公司16位DSP的发动机电子控制单元开发,完成了数据采集、现场控制和实时监控的系统功能.开发主要包括:传感器信号处理电路、执行器功率驱动电路、电控系统软件设计、发动机电子控制单元(ECU)开发系统上位机通信监控系统.通过测控试验证明了该发动机电子控制单元的实用性和可靠性.     

基于HCS12X单片机的多传感器智能车控制系统设计

本文基于飞思卡尔HCS12X控制单元，利用多传感器的信息融合技术设计了一款可以自主循迹行驶的智能车。系统主要融合了GPS．视觉传感器，激光雷达传感器对智能车进行定位及轨迹控制。该控制系统在安全性，可靠性．易操作性等方面都进行了综合的优化。实验表明．该智能车可以按照设计路径自主行驶。