4轮循迹小车过弯性能优化研究

为研究4轮循迹小车的过弯性能,以Arduino Uno单片机为控制核心,结合黑皮电机、 5路循迹模块等主要部件,设计了4轮差速循迹小车;实验研究了PWM驱动频率、传感器安装距离对过弯性能的影响。实验结果表明,驱动黑皮电机的频率过高,电机运行的连续性好,但带负载能力差,脉冲频率低则电机运行顿挫;传感器安装距离过短,小车响应过快,安装距离过长,小车响应延迟。经多次实验测试,得出本文所设计的小车的最佳PWM驱动频率为490Hz,循迹传感器距离前轮的最优安装距离为12cm。     

智能小车坡度采集与避障模块的设计研究

本设计以STC89C51单片机为控制核心,小车速度和方向的控制通过PWM脉宽调制完成。利用控制系统中的超声波检测模块来测量距前方坡道的长度,同时由单片机计算出斜坡角度,并自主判断采取爬坡或者避障动作。若障碍物的坡度超出智能小车的爬坡能力范围,则由红外避障模块检测障碍物的外形尺寸参数,采用绕行方式来躲避障碍物。     

智能避障车的设计与制作

主要介绍了智能制动小车的设计与制作。该车以模型小车为车体采用4W电机驱动,可以直接驱动4路3-16V直流电机,并提供5V输出接口(输入最低只要6V)。采用51单片机作为开发控制板,采用红外探测并加以多种传感器实现小车的智能制动,自动避障等功能。     

应用于智能物流小车的避障策略研究

为了减少人工设计规则,提高智能物流小车避障的灵活性,将深度强化学习应用在智能物流小车避障当中去。为了降低算法对智能物流小车硬件的需求,提出一种基于A3C算法的智能避障方法。智能物流小车根据传感器输入数据,自主更新网络参数,学习避障策略。设计了智能物流小车的控制算法,包括路径跟踪及避障控制。搭建了智能物流小车实验平台,由感知部分、控制部分及执行部分组成。对传感器进行了选型及数据预处理,最后在障碍环境中进行验证,结果证明了算法的有效性。     

基于RGB-D SLAM的智能车自主避障与路径规划试验研究

针对GPS信号弱、导航数据缺失场景下自主移动车辆难以精准定位的问题,采用即时定位与地图构建(SLAM技术实现未知环境下无人小车地图构建与自主定位功能,采用动态A*算法实现了无人小车的避障与路径规划。分别进行了验证试验和未知环境下局部路径规划及全局路径规划试验,结果表明,提出的方案能有效地控制小车自主规划路径,避开障碍物到达目的地。     

新型汽车仪表机心步进电机原理及控制

介绍瑞士Switec公司M-S型汽车仪表机心步进电机的内部结构、工作原理和控制方法.利用单片机产生控制脉冲信号,分配成一定相序来控制步进电机各相通断,实现步进电机微步距运行的PWM驱动.     

基于ATMEGA16的电动助力转向系统设计

电动助力转向是汽车助力转向的发展趋势,本文设计了ATMEGA16单片机控制系统,利用PWM技术、MOSFET驱动电路和MOSFET桥式电路控制转向电机电流的大小和流向,进而控制助力的大小,利用PID控制算法实现转向电机电流的反馈控制。并分别介绍了系统结构和软件流程图。实验表明该系统能够实现良好的助力。     

基于K60单片机智能小车设计与实践

为更好地参加全国大学生智能汽车竞赛,文章提出了基于K60的智能小车设计,设计了以MK60DN512ZVLQ10作为核心控制器的硬件电路系统。软件系统通过处理单目摄像头所拍摄的图像,得到小车的规划路径曲线;再通过单点预瞄最优曲率模型得到较优转向角,用比例积分微分（PID）算法控制小车的转向,实现了小车的循迹功能。采用了障碍物膨胀法,有效避免了碰撞的发生。试验结果表明,所设计的智能小车能够在赛道上直线行驶、转弯、过十字路口等,具有基本的行驶功能,满足了设计目标要求。     

竞赛用吸尘机器人电路的研究和设计

分析了竞赛规则,确定了机器人的主要功能,为实现相应功能分别设计了单片机电路、电源电路、电动机驱动电路、灰度传感器电路、障碍物传感器电路和串口通信电路,电路经过在Proteus软件中仿真,表明其能够实现机器人的功能要求。     

四轮独立驱动电动车的ABS控制方法

为实现四轮独立驱动电动车制动防抱系统(ABS)控制,提出了基于4台无刷直流轮毂电机的控制方案,通过对电机驱动理论及传统ABS系统进行分析,设计了基于单片机(PIC)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的电动车控制器。采用四轮独立驱动方式,提出了开、闭环控制策略,给出了电动车参考车速和实际车速的计算方法,进行了纯电动ABS控制方法研究。对配有4台700W轮毂电机的电动样车进行仿真和实验的结果表明,电动车控制器设计合理,系统具有良好的动态性能;ABS系统控制策略正确,能够满足四轮独立驱动电动车的制动要求。     

EPS电机位置传感器故障诊断策略设计

在永磁电机驱动的电动助力转向系统(EPS)中,电机位置传感器的信号质量直接关系到EPS的安全性和可靠性。文章在分析Hall式位置传感器的信号特征的基础上,通过设计角度计数器,提出了传感器信号的故障诊断策略,并在台架和整车上进行了试验验证。     

电动汽车再生制动系统电机转速测量研究

再生制动系统能够提高能量利用率,在电动汽车上配置再生制动系统能够提高电动汽车的续驶里程。再生制动过程中控制系统需要获取电机转速信号,判断电机馈电电压的大小,选择采取升压或者降压再生制动模式,因此获取精确的电机转速信号有助于对再生制动过程进行准确的控制。在分析电机霍尔位置信号特性以及转速测量误差产生原因的基础上,提出了以电机霍尔位置信号组成的与方波信号为电机转速测量信号,采用1.5T测速并进行四采样点滑动平均滤波的方法,以提高电机转速测量的精度。设计了以ATMage16单片机为核心的电机转速测量系统硬件电路和软件系统,以实现电机转速信号的采集处理。理论分析和试验结果表明,所提出的电机转速测量方法和设计的电机转速测量系统能实现设计功能,满足电动汽车再生制动控制系统的要求。     

基于ROS的自主跟随智能小车的设计

设计了一款具有自动跟随功能的智能小车,该小车以树莓派为上位机主控制板,Arduino UNO板为下位机辅控制板,搭建上位机和下位机的通信架构,激光雷达在未知的环境中获得自身位置信息、目标物体位置信息,上位机获取处理的目标位置信息,发送命令到Arduino UNO板,Arduino UNO板通过接收树莓派传来的信号并给予电机驱动板信号,控制小车实现自动跟随目标物体。通过测试,该智能小车能够跟随前方的目标进行移动、改变方向等功能。     

电动汽车双转子电机转子位置检测系统的设计EI北大核心CSCD

对转双转子电机有两个转子,其内外转子各安装有一个旋转变压器;而普通电机控制器只能接收一路位置传感器信号来实现闭环控制。为此,本文中提出了一种针对双旋转变压器信号的双转子电机转子位置检测系统。该系统将两个旋转变压器输出的信号分别进行解码,再通过合成得到一个内、外转子的相对位置(或转速),最后将其模拟成后端设备所需的信号输出给电机控制器。本设计采用两个AD2S1200作为前端旋变解码芯片,后端使用STM32F103RBT6作为整个系统的主控单片机,以完成相对角度位置的求解,并将其模拟成类似于增量式光电编码器的脉冲信号输出。该系统已成功应用于某款电动汽车的对转双转子电机控制系统中。试验结果表明,该系统完全满足使用要求,为双/多转子位置检测提供了解决方案。     

电动汽车双转子电机转子位置检测系统的设计

对转双转子电机有两个转子,其内外转子各安装有一个旋转变压器;而普通电机控制器只能接收一路位置传感器信号来实现闭环控制。为此,本文中提出了一种针对双旋转变压器信号的双转子电机转子位置检测系统。该系统将两个旋转变压器输出的信号分别进行解码,再通过合成得到一个内、外转子的相对位置(或转速),最后将其模拟成后端设备所需的信号输出给电机控制器。本设计采用两个AD2S1200作为前端旋变解码芯片,后端使用STM32F103RBT6作为整个系统的主控单片机,以完成相对角度位置的求解,并将其模拟成类似于增量式光电编码器的脉冲信号输出。该系统已成功应用于某款电动汽车的对转双转子电机控制系统中。试验结果表明,该系统完全满足使用要求,为双/多转子位置检测提供了解决方案。     

智能快递车避障路径规划系统设计与实现

文章提出一种基于高精度RTK惯性组合导航和激光雷达的智能快递车避障路径规划系统设计与实现方案。智能快递车利用高精度RTK惯性组合导航自主行驶,激光雷达感知前方障碍物。在障碍物聚类分析的基础上,进行避障算法的设计。将障碍物投影到二维平面上,用平行于坐标轴的矩形进行包络,将投影轮廓规则化。利用延长系数实现面积膨胀,并将膨胀后的矩形左侧边作为避障路径,进行高斯坐标的统一。之后与GPS路网曲线融合,完成避障路径的规划。     

基于LabVIEW的玻璃升降器性能试验台系统研究

为了准确测量玻璃升降器各项性能参数,介绍了一种基于Lab VIEW的玻璃升降器性能试验台系统的设计与实现。该系统通过上位机控制电源输出驱动电压,同时通过多功能数据采集卡控制继电器通断实现玻璃升降器的上升和下降,再由电流传感器、压力传感器和接近开关采集相关信号并经信号调理电路处理后传回上位机,最后利用Lab VIEW程序对数据进行处理分析以及显示、存储、回放与打印并进行声光报警等。系统具有成本低廉、设计简单、操作方便、界面友好及可靠性好等特点。     

电动微耕机数据采集与动力控制系统设计

设计一种以单片机STC89C52RC为核心的电动微耕机数据采集与动力控制系统,其通过控制PWM占空比来调节电机转速,通过电流传感器检测实时电流信号、电压传感器检测实时电压信号、电机控制器输出实时转速信号、LCD液晶显示和存储模块为一体的电动微耕机数据采集与动力控制系统,达到提高电动微耕机作业质量,减少能耗,降低工作成本等目的。试验结果表明:该电动微耕机数据采集与动力控制系统,可在一定的范围内进行速度的平滑调节,并在负载发生变化的情况下保持转速基本不变,具有良好的稳态、动态性能,并且该系统能够实时显示、记录电动微耕机作业时的各项指标变化情况,以此可对电动微耕机动力系统进行优化匹配,使其满足其动力性及经济性的需求。     

电控汽油机故障模拟试验系统设计

结合虚拟仪器、发动机电子控制技术开发了电控汽油机故障模拟试验系统。介绍了该系统的组成及设计方法。该试验系统利用虚拟仪器技术实现了传感器信号的实时采集和显示控制,并可对电控汽油机主要传感器信号进行故障模拟。该试验系统经使用表明,其功能达到了预期设计要求。     

基于51单片机的汽车小型直流电机调速系统设计

小型直流电机作为一种响应快、控制方便的执行器，目前已广泛应用于汽车仪表、空调、动力转向、玻璃升降、电动座椅等汽车控制系统中。本文采用宏晶科技的51单片机STC89C52RC作为主控芯片，选择ULN2003作为电机的驱动芯片，设计具有独立按键的按键电路来控制电机的加速、减速，设计8位数码管电路来显示电机速度的挡位，并利用Keil 5集成开发环境进行C语言软件编程设计，通过脉宽调制（PWM）信号来实现电机速度1～18挡的控制。验证结果表明，本设计能够有效实现汽车小型直流电机的多挡调速，达到设计预期。