全数字电动轮椅控制器设计与双电机协调控制策略

电动轮椅运动控制系统是针对下肢残疾、高位截瘫、偏瘫以及老年人群设计的一种先进交通工具，其核心在于高效、智能的驱动系统。该系统主要由直流电动机作为执行元件，控制器是实现轮椅运动控制的关键部分。本文详细介绍了电动轮椅控制器的研究现状，特别强调了华中科技大学硕士研究生马小珍的研究成果。 马小珍的硕士论文着重于电动轮椅控制器的开发，针对当前国内电动轮椅市场存在的控制器技术落后、依赖进口的问题，她致力于研发一款高性能且成本较低的控制器。她的研究综合了国内外的相关文献，对电动轮椅的控制技术进行了深入的探讨和总结。 控制器的核心设计包括以TMS320LF2406ADSP数字信号处理器为基础的全数字架构，实现了带电流截止、电流补偿以及电压负反馈的双电机协调控制方案。这种控制策略能够有效处理操纵杆输出信号，通过速度给定公式精确控制左右电机的转速，确保轮椅行驶的稳定性和灵活性。 此外，论文还提出了S曲线生成策略，这是为了提升轮椅的运行舒适度，通过平滑的速度变化曲线减小加速和减速过程中的冲击，使乘坐者体验更加顺畅。同时，作者还设计了一套基于电压信号的故障检测与定位系统，通过监测电力管和主电路的工作状态，确保系统的可靠性和安全性。 马小珍的研究成果表明，通过数字化和智能化的控制器设计，电动轮椅的性能得到了显著提升，不仅在国内填补了技术空白，也为用户提供了一个更高质量的出行解决方案。这项工作的成功实施，对于推动我国电动轮椅产业的发展，提高产品竞争力具有重要的实际意义。通过系统运行实验验证，该控制器表现出良好的性能，完全达到了预期的设计目标，为电动轮椅控制器领域的进一步研究和发展奠定了坚实的基础。