电动轮椅控制器设计与PI参数选择

"该资源是一篇关于电动轮椅运动控制系统设计的硕士学位论文，作者马小珍，导师万淑芸，来自华中科技大学。论文详细探讨了电动轮椅的控制系统，特别是PI调节器参数的选择，以及S曲线在提高运行舒适度中的应用。" 电动轮椅作为一款以蓄电池为动力源、电机驱动的轮椅，因其操作简单、行驶平稳等优点，被广泛用于下肢残疾或行动不便的人群。尽管国外电动轮椅技术相对成熟，但国内在这方面仍存在较大差距，大部分轮椅制造商仅生产电机和座椅，控制器主要依赖进口。因此，研发高性能且成本较低的电动轮椅控制器对填补国内技术空白具有重大意义。 论文作者对电动轮椅技术进行了深入研究，提出了一种基于TMS320LF2406数字信号处理器的全数字电动轮椅控制器设计方案。控制器采用了带电流补偿的电压负反馈和负载不平衡补偿的双电机协调控制策略，确保了轮椅的稳定运行。此外，论文详细阐述了控制器的硬件和软件架构，以及各个单元电路的设计和参数选择方法。 在用户操作体验方面，论文分析了操纵杆的工作原理，设计了轮椅速度和运动方向信息的合成计算公式，并采用S曲线生成策略来提升运行过程中的舒适度。S曲线是一种平滑过渡的控制策略，可以有效地减少加减速过程中的冲击，提高驾驶者的舒适感。 同时，论文还涉及了故障检测和定位技术，通过检测电压信号来识别功率管和主电路可能出现的问题，这对于预防和及时解决电动轮椅的故障至关重要。经过实际系统运行实验，该设计表现出良好的性能，达到了预期的设计目标。 这篇论文对于电动轮椅控制系统的理解和改进提供了宝贵的知识，尤其是在PI调节器参数选择和S曲线应用方面的研究，对电动轮椅的技术进步具有积极的推动作用。