平衡车软件系统设计

北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计 基于 KEA128 的电磁感应平衡车软件系统设计 基于 KEA128 的电磁感应平衡车软件系统设计摘 要近十年来，一种特殊的运动工具逐渐得到重视和多领域的应用，即两轮自平衡车。两轮平衡车以电能为动力，结构轻盈小巧，能耗低效率高，能够代替传统的汽油运输工具，减小环境污染。同时，相较于普通汽车，两轮平衡车无刹车系统和特殊的转向结构，平衡车只需改变系统的重心和两轮速度差就能实现刹车和转向功能。两轮平衡车系统有着非线性，强耦合不稳定的特点，众多国内外研究人员都以此模型来研究控制策略。通过近几年的研究，已经出现了各种性能优秀的控制算法；本文设计了一种基于 KEA128 芯片的两轮平衡车系统，所需的外设包括了 MMA7361CL 加速度计，ENC -3MB+ LPR550 陀螺仪，10mH 电磁线圈和欧姆龙两相编码器；编码器用于获取小车车速以实现小车电机的闭环控制，加速度计和陀螺仪用于融合小车姿态角，利用电磁线圈检测道路磁场变化信息。本设计在直立平衡控制用到了清华的滤波方案融合小车实时的姿态角，同时在小车直立，调速和巡线的控制上使用了 PID 控制算法，以完善小车的动态性能关键词：KEA128；两轮平衡；软件设计；磁场检测；加速度计；陀螺仪；姿态角融合； 北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计 Designof electromagnetic induction balancing vehicle software system based on KEA128AbstractIn the past decade, a special auto has been paid more and more attention and applied in many fields, two-wheeled self -balancing vehicle. The two-wheeled self -balancing vehicle is powered by electric energy, with light and compact mechanical structure and high energy consumption efficiency. It can decrease environmental pollution and take the place of the traditional gasoline automations. Meanwhile, compared with ordinary automations, the two-wheeled self -balancing vehicle has no brake system and special steering mechanism. The two-wheeled self -balancing vehicle only needs to change the center of gravity of the system and the difference of the speed between the two wheels to achieve...