基于DSP的自平衡电动车控制系统的研究与应用

发布时间：2017-11-09 12:03

  本文关键词：基于DSP的自平衡电动车控制系统的研究与应用

  更多相关文章： 自平衡 卡尔曼滤波 模糊PID 直流无刷电机 DSP

【摘要】：进入新世纪以来,现实生活中的中国人已经离不开电动车,新能源的发展已经带动着电动车在飞速的发展中,小型、便捷、节能、环保也正是电动车研究的主要方向,在此大的背景下,自平衡电动车应运而生,其设计研究成为电动车领域的一大热点。深究其控制系统的技术领域,涵盖范围较广,应用技术包括控制科学与工程技术、机械设计、电气工程、传感器技术、微电子科学技术等诸多领域技术方面,是属于较为复杂的控制系统。本文研究及设计内容主要以自平衡两轮和独轮电动车为主,将采用更加成熟的控制技术和控制芯片来进行系统的设计；文中主要首先对自平衡电动车系统控制介绍开始,对自平衡控制数学建模进行分析,并对系统采用的卡尔曼滤波器原理及实现也进行了详细的说明和分析；控制算法方面,本文中设计提出模糊控制与PID控制的融合,主要是基于它们本身的应用特点所提出的结合,根据模糊规则以及当前的系统状态下,不断的预判和调整系统运行过程中的PID参数,使系统状态调整到最佳。在控制系统硬件设计及软件设计中,文中主要从直流无刷电机控制及驱动系统、MPU6050传感器模块电路、电源系统以及主控制器DSP控制电路这四大部分逐个详细的进行设计介绍,使本自平衡电动车控制系统的实现设计更加清晰明了,并在文中辅以软件主程序和中断程序控制流程的设计。论文以主控制TMS320F2812DSP控制电路设计为核心展开,辅以其它电源、传感器及电机驱动类型的主要电路的设计,在传统控制算法上将模糊控制和PID控制融合成新的算法,以及卡尔曼滤波的算法将使自平衡电动车控制系统更加完善,更加稳定,运行更加流畅,以满足现有的市场和大众的需求,达到系统成熟、稳定性高、完善程度高的要求,使人们出行更加方便快捷,力求在电动车市场上达到更好的应用价值和推广前景。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U489

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本文编号：1161766