飞思卡尔智能车竞赛：直立车控制系统设计

"直立车控制系统是基于单片机的自平衡电动车控制设计，来源于第七届全国大学生‘飞思卡尔’杯智能汽车竞赛电磁组的直立行车参考设计方案，旨在实现车辆在行驶过程中的稳定平衡、速度和方向控制。" 本文档详细介绍了直立车控制系统的各个关键组成部分和设计原理，包括平衡控制、速度控制、方向控制等。在原理篇中，首先阐述了直立行走任务的分解，将控制任务分为保持车模直立、速度调节和方向调整等几个核心部分。接着，深入探讨了车模直立控制的物理模型，利用单摆理论分析车模在行驶过程中的动态行为。 车模的角度和角速度测量是实现自平衡的关键，这部分详述了如何通过加速度传感器和角速度传感器来获取这些数据。例如，MMA7260三轴加速度传感器用于测量车模的加速度变化，而角速度传感器则用于计算车模的转动速率。这些数据经过处理后，用于实时调整电机的转速和方向，以保持车模的稳定。 在电路设计篇中，详细列出了整体电路框图，涵盖了单片机最小系统、倾角传感器、电机驱动、速度传感器、电磁线检测以及角度计算等电路设计。每个部分都有详细的电路图和元件介绍，如DSC(数字信号控制器)、电机驱动电路和传感器电路等。 机械设计篇讨论了车模的改装和传感器的安装位置，以优化结构和提升性能。同时，还提到了在设计和制作过程中需要注意的事项，确保车模的稳定性和可靠性。 软件开发篇主要介绍了软件框架和DSC的硬件资源配置，包括主要算法的设计和实现，如PID控制算法，用于精确地控制电机速度和调整车模姿态。 车模调试篇提供了详细的参数调试指南，包括桌面静态和现场动态条件下的调试方法，以及如何根据测试结果改进方案，提升车模的整体性能。 这个直立车控制系统的设计方案是一个综合性的工程实践项目，涵盖了电子、机械和控制理论等多个领域，旨在通过单片机控制实现自平衡电动车的稳定行驶。通过理解并实践这个方案，参与者可以深入学习到智能车控制系统的各个环节，为相关领域的研究和开发打下坚实基础。