电磁组直立行车全面设计与调试指南

本参考设计方案针对第七届全国大学生"飞思卡尔"杯智能汽车竞赛的电磁组直立行车项目，提供了一个详尽的设计思路和实现步骤。该方案着重于解决小车的直立控制、速度控制和方向控制三个核心问题。 一、前言部分介绍了直立行走任务的分解，强调了整个控制系统的设计目标，即确保小车能够准确地完成直立和移动任务。设计者将任务拆分为多个子任务，如车模直立控制、角度和角速度测量，以及速度和方向的精确控制。 二、原理篇深入探讨了各个控制模块的工作原理。例如，车模直立控制涉及对倾角传感器数据的处理，以维持木棒的直立状态；车模角度和角速度的测量则利用了MMA7260三轴加速度传感器来实现。速度控制是通过电机驱动电路和速度传感器来实现的，而方向控制则是通过对电机的相位控制来调整小车的行驶方向。 三、电路设计篇详细描述了系统的硬件构成，包括整体电路框图、飞思卡尔DSC（数字信号控制器）的应用、倾角传感器、电机驱动电路、速度传感器和电磁线检测电路等。此外，还有角度计算电路的设计，这些都是实现精准控制的关键。 四、机械设计篇着重于车模的简化改装和传感器的安装，以及需要注意的关键技术细节。通过对车模结构的优化，使得传感器和执行器能够有效地协同工作。 五、软件开发篇明确了软件的功能架构和硬件资源配置，阐述了主要的算法实现，如比例微分反馈控制算法，确保软件与硬件的无缝对接。 六、车模调试篇是实践环节，提供了详细的调试参数和条件，分为桌面静态参数调试和现场动态参数调试，以及针对方案的改进策略，以提升整体系统的性能。 七、结束语部分总结了整个设计过程，并可能包含对未来研究或改进的展望。 附录中包含了各种图表，如运动模型示意图、控制流程图、传感器原理图等，帮助读者更直观地理解设计思路和实施过程。 这份设计方案为参赛队伍提供了一个全面且实用的指导，涵盖了从理论设计到实际操作的全过程，展示了电磁组直立行车控制系统的构建和调试方法，充分体现了飞思卡尔技术在智能汽车领域的应用。