第七届全国大学生智能汽车竞赛电磁组直立行车方案

"第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛电磁组直立行车参考设计方案(版本2.0)" 本文档详细介绍了参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛电磁组直立行车项目的官方参考设计方案，旨在帮助参赛学生理解和构建两轮自平衡电动车模。该车模需具备直立行走的能力，对硬件设计、控制软件开发以及现场调试提出了更高的挑战。 首先，直立行走任务被分解为平衡控制、速度控制和方向控制三个关键部分。平衡控制是确保车模保持直立的关键，它涉及到对车模倾角和角速度的精确测量。速度控制则关乎车模前行的速度稳定，而方向控制则保证车模能按预定路径行驶。 在原理篇中，文档深入解析了车模直立控制的原理，包括通过实时调整电机转速来抵消车模因倾斜导致的速度变化。车模的角度和角速度测量通常依赖于加速度传感器，如MMA7260，这些传感器能够提供车模在三维空间中的运动信息。车模速度控制通常采用PID（比例积分微分）控制算法，以确保速度的稳定。方向控制则通过调整两侧电机的转速差实现。 电路设计篇中，详细列出了整体电路框图，涵盖了DSC（数字信号控制器）介绍、单片机最小系统、倾角传感器电路、电机驱动电路、速度传感器电路、电磁线检测电路以及角度计算电路等。这些电路设计为车模提供了必要的感知和执行能力。 机械设计篇指导如何对车模进行简化改装，包括传感器的安装位置和注意事项，确保机械结构的稳定性和传感器的准确度。 软件开发篇涵盖了软件的功能框架、DSC的硬件资源配置以及主要算法的实现，包括PID控制器的编程和数据处理算法。 车模调试篇是整个方案的核心，提供了详细的调试参数、调试条件、桌面静态参数调试和现场动态参数调试的方法。此外，还讨论了方案改进和提高车模整体性能的可能性。 总结来说，这份参考设计方案为参赛者提供了全面的技术指导，从理论到实践，涵盖了直立车模设计的各个方面，有助于参赛者快速入门并提升技术水平。