兩輪直立車控制系統設計

沙志豪 劉璐璐 張洪 蒲秋梅

摘 要本文介紹了兩輪直立車控制系統的程序設計和硬件結構。通過對不同方案設計的實驗，確定了目前的機械結構及控制參數，保障了高速行駛時的穩定性。根據CCD采集到的模擬賽道信息進行圖像處理，獲得車身位置，并通過控制兩輪差速完成方向控制。描述了兩輪直立車車控制系統的設計思想和實現方法，對系統中速度控制、直立控制和方向控制進行了分析，介紹了程序以及中斷的設計。

【關鍵詞】智能車 角度融合 PID控制 CCD

隨著技術的不斷進步，兩輪直立車憑借著結構簡單，行駛方便，節能環保等優勢，得到了巨大的發展。本文設計并搭建了一臺能夠實現兩輪直立行駛的智能車，其中飛思卡爾公司生產的MK40DN512ZVLQ10 單片機為控制核心，重力加速度陀螺儀傳感器MPU6050作為車身姿態控制測量元件，通過加速度和角速度的融合獲取車身姿態，進而進行直立控制。捕獲車身角度和速度計算兩輪電機所需PWM的占空比，以實現速度控制。線性ccd 采集模擬賽道信息，通過二值化等一系列處理來計算車身所處位置，從而完成兩輪直立車的道路行駛。