独轮平衡车控制板原理图
两轮平衡车原理
两轮平衡车原理
两轮平衡车，又称电动平衡车、独轮平衡车，是一种个人电动
代步工具，它通过倾斜身体来控制前后平衡，从而实现前进、后退、转向等功能。
它的原理主要基于陀螺仪效应和倾斜传感器的配合，
下面我们将详细介绍两轮平衡车的原理。
首先，我们来介绍陀螺仪效应。
陀螺仪效应是指当一个旋转的
物体改变方向时，会产生一个力，使得物体保持原来的方向。
在两
轮平衡车中，内置的陀螺仪会感知车身的倾斜角度和方向变化，然
后通过控制系统来调整车轮的转速，使车身保持平衡状态。
这种原
理类似于骑自行车时，骑手会根据身体的倾斜来调整方向，保持平衡。
其次，倾斜传感器也是两轮平衡车实现平衡的重要组成部分。
倾斜传感器可以感知车身的倾斜角度，并将这些信息传输给控制系统。
控制系统根据倾斜角度的变化来调整电机的转速，从而使车身
保持平衡。
倾斜传感器的精准度和灵敏度对于两轮平衡车的稳定性
至关重要。
除了陀螺仪效应和倾斜传感器，电机和电池也是两轮平衡车原
理中不可或缺的部分。
电机负责驱动车轮转动，而电池则为电机提供能量。
控制系统通过对电机的控制来实现车身的平衡，而电池的电量和性能则直接影响了车辆的续航能力和性能表现。
综上所述，两轮平衡车的原理主要基于陀螺仪效应和倾斜传感器的配合，通过感知车身的倾斜角度和方向变化，控制系统调整电机的转速，从而实现车身的平衡。
电机和电池的性能也对车辆的表现有着重要影响。
通过这些关键部件的协同作用，两轮平衡车可以实现精准的平衡和灵活的控制，成为一种便捷、环保的个人代步工具。
独轮平衡车原理
独轮平衡车原理独轮平衡车是一种新型的个人交通工具，主要由独轮平衡车身、电机、电池、陀螺仪、加速度计和控制算法等部分组成。
它的运转原理源于动态稳定性控制理论，通过计算机把车身倾斜状态的信息输入到控制电路中，不断调整电机输出的力，使车身保持平衡行驶。
本文将对独轮平衡车的原理进行详细解析。
一、陀螺仪和加速度计独轮平衡车能够维持平衡的关键在于陀螺仪和加速度计。
陀螺仪用于测量车身的旋转角速度，而加速度计则用于测量车身加速度和俯仰角。
两者结合能够确定车身的角度和姿态，为电机控制提供参考。
当车身倾斜时，陀螺仪和加速度计会在短时间内反应出车身的状态变化，以便控制系统快速地做出应对措施。
二、控制算法控制算法是独轮平衡车实现动态稳定的核心。
其基本思想是在车身追求平衡的前提下，通过调节电机的功率和施加力的方向来实现车身的动态平衡。
概括来说，控制算法主要包括两个方面：一是控制车身朝向垂直方向的角度，二是控制车身的运动状态。
下面将详细解析。
1.角度控制角度控制是指控制车身朝向垂直方向的角度。
控制算法的流程如下：陀螺仪和加速度计测量车身的倾斜角度和方向，并将其实时传输至电机控制器。
电机控制器通过PID（比例积分微分）反馈控制算法计算出电机输出的控制信号。
PID 算法是一种广泛应用于控制领域的方法，它包括比例项、积分项和微分项，可以高效地响应车身状态的变化，从而能够快速地调节电机的输出。
电机根据控制信号输出对应的动力，以调整车身的倾斜状态，实现平衡。
2.状态控制电机控制器通过反馈控制算法计算出电机输出的控制信号，并调节车身的倾斜角度，以保证车身在稳定状态下行驶。
三、独轮平衡车的优缺点独轮平衡车具有许多优点，例如：1.节省能源：独轮平衡车采用电动驱动，比传统汽车更节能环保。
2.方便携带：独轮平衡车体积小巧轻便，携带方便。
3.简单易用：独轮平衡车可以通过体重前倾和后倾，左右平衡来控制方向。
4.轻松操作：只需要简单的学习，就能轻松掌握驾驶技巧。
独轮车原来是这样的一个原理,惊呆了
电动独轮车运动原理皆在此当你收到心爱的爱车时，是不是对它了解不够深刻，所以你的爱车总是与你闹脾气，不让你好好地控制它，还老是让你觉得，丈二和尚，摸不着头脑。
其实不管是酷车e族的电动独轮车还是别的品牌的独轮车都与普通独轮车一样，但也有所不同，电动独轮车系统更复杂，更先进。
我们知道车要走，当然就是轮子转动实现的。
而控制车轮就是一项技术活了。
车轮通过电机经由齿轮箱驱动，因此通过控制电机转速可以实现对车轮的运动控制。
电机运动控制是通过控制电机线圈上的电流实现的。
控制电机电流，就控制了电机的输出力量。
~\(≧▽≦)/~啦啦啦啦啦，让我们一起来了解一下电动独轮车的运动原理吧。
一、电动独轮车简介电动独轮车是一种依靠电力驱动、内置陀螺仪与驱动电路控制平衡、采用身体重心控制速度、具有自我平衡能力的一种新型代步工具。
就拿酷车e族的电动独轮车来举个例子。
酷车e族这一款电动独轮车品牌的投影面积其实不比人类大多少并且机动性很高，因此它的电动独轮车可以到达人步行能到达的大部分路面，包括小路、人行道、楼道、室内和电梯内。
这就让它成为介于汽车和步行之间的一个非常好的代步工具。
一切步行太远，开车太近的地方，它的电动独轮车都能让您轻松到达。
二、电动独轮车物理原理而它的电动独轮车内置陀螺仪传感器，利用该传感器，车载驱动电路上的CPU会以每秒200次的速度计算车身的前后平衡，如果身体重心向前倾斜，前方数值大于后方，此时CPU就会发出指令给驱动电路上的传感器，调整电机转动方向与速度，让电机向后方转动，车辆向前，反之，车辆向后，身体向前倾斜的越厉害，速度就越快；而向左和向右倾斜身体是转弯三、产品特点1、轻便小巧：独轮设计，节省占地空间，存放空间仅为汽车轮胎的1/32、便于携带：10公斤以内重量和便携手提设计，可使您在任何情况下随提随放3、短途代步：上下班短途代步，假期郊外游玩、逛街等，是时尚一族的必备4、快速上手：快则10分钟，慢则1~2天即可使用5、节省时间：最高时速可达18公里，充满电可连续行驶20公里，无需担心交通拥四、产品结构五、规格参数类目项目参考内容备注说明基本信息最高时速18公里/小时续航里程约20-35公里视骑行者体重、路况及环境温度而定充电时间1-2小时充电电压220V 50-60HZ最大爬坡<15度体重60公斤者实际路测可达18度适用温度零下10度-40度建议使用温度范围：10-35度最大载重120公斤防水等级IP65其余信息电量显示蓝灯或或LED为4格满电红灯或LED为3格剩余70%电量2格剩余40%电量1格低于10%电量限速保护12公里/小时发出警报18公里/小时无法加速倾斜保护>45度车辆倾斜度高于45度时，电机停止运作六、电量指示灯的使用1、LED灯显示绿灯（或为4格）：剩余电量为70%以上；2、LED灯显示蓝灯（或为3格）：剩余电量为40%以上；3、LED灯显示红灯（或为2格）：剩余电量为10%以上，此时蜂鸣器会发出“滴”声提示，请查看电量，避免路途过程过远无法返回。
平衡车工作原理
平衡车工作原理平衡车，也称为电动平衡车或独轮电动车，是一种使用陀螺仪、加速计和其它传感器来控制运动的小型电动运输器。
它的工作原理可以简单地描述为通过控制电机的转速和方向，来使车身保持水平的寻找平衡点，在用户控制的方向下实现运动。
平衡车的运动控制由中央计算机控制，该计算机接受陀螺仪、加速计和其它传感器提供的实时数据，判断车身的角度和加速度，并根据用户的输入来控制电机。
当用户倾斜向前时，车辆就会向前移动。
如果用户倾斜向后，车辆就会后退。
如果用户想向左或向右行驶，他们可以更改身体重心，平衡车就会找到合适的平衡点，然后向左或向右转向。
控制器中有一个PID控制器，该控制器使用算法将控制信号转换成电机速度和方向的指令。
PID控制器的目标是确保车辆始终保持平衡。
在运动时，陀螺仪和加速计提供实时数据，算法将数据与所需数据进行比较，并根据差异调整电机的输出，使其符合所需的控制信号。
这种反馈回路控制系统使平衡车可以保持平衡，即使用户在运动过程中做出了突然的动作，也可以快速响应。
平衡车电机通常是交流无刷电机，其输出与电脑控制器相连。
电机在运动中不断变化，使其输出的力矩根据控制信号进行调整。
平衡车通常还带有电池、充电器、车轮、自平衡板、转轴和脚踏板。
平衡车的工作原理可以简单地被描述为一个完全由传感器、控制器和电机驱动的反馈回路控制系统。
这个智能系统使用PID控制器、陀螺仪和加速计等技术，使得车辆能够平衡，随用户的命令进行行驶。
平衡车的发展始于早期的自行车和摩托车技术，但平衡车的原型最早易于20世纪初期。
最早的平衡车模型只限于实验室使用，仅有少数人意识到它们的潜力。
直到近年来，随着电机技术、传感器技术的发展和普及，平衡车才逐渐走向了消费市场并受到了人们的关注和追捧。
除了应用方面，平衡车的工作原理也引发了人们的兴趣和研究。
平衡车的另一个研究领域是使用人工智能技术进行自主驾驶。
可以通过预装的路线规划、识别和防碰撞设备，让平衡车按照人类规划的路线自主行驶，从而减少人为操作的压力。
自平衡车原理
自平衡车原理自平衡车，又称电动平衡车、电动独轮车，是一种新型的个人出行工具，它以其独特的设计和便捷的操控方式受到了越来越多人的喜爱。
那么，自平衡车是如何实现自平衡的呢？接下来，我们将深入探讨自平衡车的原理。
自平衡车的核心原理是通过倾斜角度传感器和控制系统来实现自动平衡。
倾斜角度传感器可以感知车身的倾斜角度，一旦检测到车身倾斜，传感器就会将信号发送给控制系统。
控制系统根据传感器的信号来判断车身的倾斜方向和角度，并通过调整电机的转速来实现自动平衡。
在自平衡车的控制系统中，关键的部件是电机和陀螺仪。
电机是驱动车轮转动的动力来源，它可以根据控制系统的指令来调整转速和方向。
而陀螺仪则可以感知车身的旋转角速度，通过这些数据，控制系统可以更精准地控制电机的工作状态，从而实现车身的平衡。
除了倾斜角度传感器、控制系统、电机和陀螺仪，自平衡车还需要一块电池来提供能量。
电池的选择对于自平衡车的性能和续航能力有着重要的影响。
一般来说，锂电池是自平衡车常用的电池类型，它具有高能量密度、轻量化和长循环寿命等优点，可以满足自平衡车对于能量密集和轻量化的需求。
在实际操作中，当骑手希望前行时，只需向前倾斜身体，倾斜角度传感器就会感知到这一动作，并将信号传送给控制系统。
控制系统根据传感器的信号来调整电机的转速，使车轮产生前进的动力。
反之，当骑手希望停止或者后退时，只需向后倾斜身体，控制系统会相应地调整电机的工作状态。
总的来说，自平衡车通过倾斜角度传感器、控制系统、电机和陀螺仪等部件的协同作用，实现了车身的自动平衡。
这种智能化的控制方式不仅让骑行更加轻松和安全，也为个人出行提供了全新的选择。
通过本文的介绍，相信大家对于自平衡车的原理有了更加深入的了解。
自平衡车的出现不仅改变了我们的出行方式，也展现了现代科技在个人出行领域的应用前景。
希望未来自平衡车能够继续发展壮大，为人们的生活带来更多的便利和乐趣。
平衡车实验原理
平衡车实验原理今天来聊聊平衡车实验原理，其实我接触平衡车这个东西啊，就是因为看到大街上好多年轻人骑着特别酷炫。
我就想啊，这两个轮子的东西，人站上去怎么就能稳稳地不摔倒呢？这就像是在一根细细的绳子上走路，还不会掉下来似的，多神奇啊。
平衡车能够保持平衡离不开这个鼎鼎有名的“倒立摆模型”原理。
啥叫倒立摆呢？就好比你拿着一个扫帚，把扫帚头朝上，用手握住扫帚杆底部，试着让它立在你的手上，这个扫帚就像是倒立摆。
咱们的平衡车呀，也是类似的情况，只不过是用电机和传感器这些高科技东西来控制。
打个比方，平衡车其实就像一个超级聪明的小助手，它时时刻刻都在帮我们找平衡。
这里面有两个非常重要的部件，一个是陀螺仪传感器，另一个是加速度传感器。
这两个传感器啊，就像人的耳朵和眼睛一样。
陀螺仪传感器呢，是负责检测平衡车车身转动的角度和速度的。
你可以把它想象成一个超级灵敏的指南针，它能精确地知道平衡车是不是歪了，往哪个方向歪了，就像指南针永远能知道方向一样。
而加速度传感器呢，它的作用更像是一个速度测量员，时刻监测着平衡车加速度的变化。
说到这里，你可能会问：“那光知道歪没歪、加速度变没变，怎么就能让平衡车动起来保持平衡呢？”这就要说到平衡车的控制系统了。
这个控制系统就像一个超级大脑，它根据传感器传来的信息，快速地计算出应该给电机发送什么样的指令。
比如说，当陀螺仪传感器检测到平衡车往左歪了一点，这个超级大脑就会飞速下令给电机，使左边的轮子减慢速度，右边的轮子加快速度，这样平衡车就又重新站起来了。
说到这个我就想起我刚开始研究的时候，真是一头雾水呢。
特别是一些数学模型的计算，什么PID控制算法，我一开始根本不清楚。
PID就像是一个调节大师，P代表比例，就像根据平衡车偏离平衡的程度成正比地调节电机速度；I是积分，就是把以前的误差累积起来一起修正，有点像把过去的错误总结起来一起改进；D是微分，用来预测未来的趋势，好比是预测平衡车接下来可能会怎么偏移。
电动平衡车原理
电动平衡车原理
电动平衡车，又称电动独轮车、电动滑板车，是一种新型的个人交通工具，它
以独特的外形和便捷的操控性能受到了越来越多人的喜爱。
那么，电动平衡车是如何实现平衡和操控的呢？接下来，我们就来探讨一下电动平衡车的原理。
首先，电动平衡车的平衡原理是基于陀螺仪原理的。
陀螺仪原理是指当一个物
体旋转时，它会产生一个称为陀螺力的力，这个力会使物体保持平衡。
在电动平衡车中，内置的陀螺仪感应到车身的倾斜角度，然后通过控制系统对车轮进行调整，使车身保持平衡状态。
这就是为什么我们在骑行电动平衡车时，只需轻轻倾斜身体，车辆就能够自动保持平衡的原因。
其次，电动平衡车的操控原理是基于倾斜操控的。
倾斜操控是指通过身体的倾
斜来控制车辆的前进、转向和停止。
当骑手向前倾斜时，车辆就会加速前进；当骑手向后倾斜时，车辆就会减速停止；当骑手向左或向右倾斜时，车辆就会转向相应的方向。
这种操控方式简单直观，让骑手能够轻松驾驭电动平衡车。
此外，电动平衡车还采用了智能控制系统。
这个系统通过不断感知车辆的状态
和骑手的操作，实时调整车轮的转速和倾斜角度，以确保车辆的平衡和稳定。
同时，智能控制系统还能够实现一些高级功能，比如自动平衡、避障和跟随等，为骑手提供更加便捷和安全的骑行体验。
综上所述，电动平衡车的原理是基于陀螺仪原理、倾斜操控和智能控制系统的。
这些原理的结合使得电动平衡车能够实现自动平衡和简单直观的操控，成为一种受人们喜爱的个人交通工具。
随着科技的不断进步，相信电动平衡车的原理和性能还会不断得到改进和提升，为人们的出行带来更多的便利和乐趣。
黑科技独轮车的原理
黑科技独轮车的原理
黑科技独轮车是一种令人惊叹的交通工具，它的原理基于先进的平衡技术和动力系统。
虽然我无法提供具体的技术细节，但我可以尝试解释一下一般独轮车的工作原理。
独轮车通常由一个大型轮子组成，它通过内部的平衡系统来保持稳定。
这个平衡系统可能包括陀螺仪、加速度计和其他传感器，它们能够感知车身的倾斜和加速度变化。
当骑手倾斜车身时，传感器会检测到这个变化，并将信号传递给控制系统。
控制系统会根据传感器的反馈，调整车轮的转速和方向，以保持平衡。
这种反馈控制系统可以非常快速地做出调整，使得独轮车能够保持稳定并响应骑手的指令。
动力系统是独轮车的另一个重要组成部分。
它通常由电动机驱动，可以通过电池供电。
电动机的转速和扭矩可以根据骑手的需求进行调整，以提供所需的动力和加速度。
总的来说，黑科技独轮车的原理是通过先进的平衡技术和动力系统，使得车辆能够保持稳定并响应骑手的指令。
这种技术的具体实现可能因不同的制造商和型号而有所不同，但核心原理是相似的。
希望这个简要的解释能够满足您的好奇心！。
独轮平衡车大的原理
独轮平衡车大的原理独轮平衡车是一种由电动机驱动的个人代步工具，它能够通过一种特殊的平衡控制系统自行保持平衡并实现前进、后退、转弯等动作。
其核心原理是通过感知器件感知车身的倾斜角度，然后通过控制算法实现对电动机的精确控制，从而使得车身能够保持平衡。
独轮平衡车的原理主要包括平衡控制系统、感知器件和电动机。
平衡控制系统是整个独轮平衡车的关键部分，其主要任务是获取和处理感知器件的数据，并通过控制算法来控制电动机，使车身保持平衡。
感知器件用于感知车身前后倾斜的角度，常见的感知器件有陀螺仪和加速度计。
电动机是独轮平衡车的动力来源，通过控制电机的扭矩和转速来实现车辆的加速、减速和转向。
在行驶过程中，独轮平衡车会不断地感知车身的倾斜角度，并将这些数据传给平衡控制系统。
平衡控制系统根据这些数据来判断车身是否失去平衡，并通过控制算法计算出恰当的电机控制信号。
控制信号会通过电机控制器送达电动机，从而使电机输出相应的扭矩和转速。
当独轮平衡车倾斜时，平衡控制系统会根据倾斜的方向和角度来计算出车身失去平衡所需要的扭矩和转速调整。
如果车身向前倾斜，控制系统会增加电机的扭矩和转速，使车身产生向后转的力矩，从而使车身恢复平衡。
反之，如果车身向后倾斜，控制系统会减小电机的扭矩和转速，使车身产生向前转的力矩，保持平衡。
通过不断地根据车身的倾斜状态调整电机的输出，独轮平衡车能够保持平衡并实现前进、后退、转弯等各种动作。
除了平衡控制系统外，独轮平衡车还具备一些辅助功能，如动力系统的自动控制、动力传递系统的优化和安全保护等。
动力系统的自动控制主要通过控制算法来实现，控制算法根据车辆的加速度、减速度和转向请求来调整电机输出，从而实现平稳的前进、后退和转向动作。
动力传递系统的优化主要包括通过控制算法和电机控制器来提高电动机的效率和响应速度，从而提高整车的性能。
安全保护主要通过传感器来监测车辆的工作状态和环境条件，如电池电量、温度等，一旦发现异常情况，系统会立即作出相应的保护措施，以保证车辆和驾驶者的安全。
平衡车平衡原理 Arduino
图3
在角度反馈控制中， 与角度成比例的控制量是称为比例控制； 与 角速度成比例的控制量称为微分控制（角速度是角度的微分） 。因此 上面系数 k1,k2 分别称为比例和微分控制参数。 其中微分参数相当于 阻尼力， 可以有效抑制车模震荡。 通过微分抑制控制震荡的思想在后 面的速度和方向控制中也同样适用。 总结控制车模直立稳定的条件如下： （1）能够精确测量车模倾角θ的大小和角速度θ'的大小；
四、转向控制（PD 算法） 通过左右电机速度差驱动小车转向消除小车距离道路中心的偏 差。通过调整小车的方向，再加上车前行运动，可以逐步消除小车距 离中心线的距离差别。 这个过程是一个积分过程， 因此小车差动控制 一般只需要进行简单的比例控制就可以完成小车方向控制。 但是由于 小车本身安装有电池等比较重的物体， 具有很大的转动惯量， 在调整 过程中会出现小车转向过冲现象， 如果不加以抑制， 会使得小车过度 转向而倒下。 根据前面角度和速度控制的经验， 为了消除小车方向控 制中的过冲，需要增加角度微分控制。
三、测速（物理模型 建立数学模型 传递函数 PD 算法） 假设小车在上面直立控制调节下已经能够保持平衡了， 但是由于 安装误差， 传感器实际测量的角度与车模角度有偏差， 因此小车实际 不是保持与地面垂直，而是存在一个倾角。在重力的作用下，小车就 会朝倾斜的方向加速前进。 控制速度只要通过控制小车的倾角就可以 实现了。具体实现需要解决三个问题： （1）如何测量小车速度？ （2）如何通过小车直立控制实现小车倾角的改变？ （3）如何根据速度误差控制小车倾角？ 第一个问题可以通过安装在电机输出轴上的霍尔测速来测量得 到小车的车轮速度。如图 4 所示。利用控制单片机的外部中断 IO 口 在不间断测速，速度为脉冲信号的个数可以反映电机的转速。
独轮平衡车原理
独轮平衡车原理独轮电动车是从独轮机器人演变而来其平衡问题的理论基础是移动的倒立摆,为高阶次、不稳定、非线性系统。
该系统的动力学模型复杂，属于欠驱动系统。
在静止状态下，车体受重力作用在车轮转动方向上不能维持平衡，必须通过运动调节才能实现平衡。
因此，它是一个动态平衡系统，具有较强的理论研究价值。
控制平衡：自平衡独轮电动车系统其实就是单级倒立摆和旋转式倒立摆的结合体,它由车身和一个由电机驱动的车轮组成，其实物图和简化的模型示意图如图1（a）和图1(b）所示，是一个典型的不稳定系统。
独轮车前进的方向是x轴正方向,车体纵垂线为y轴，正方向向上。
当人和车体重心靠前,车身会向前倾斜，产生一个平衡角θ，为了保证人不摔倒，电机将驱动车轮向前运动，同理当人和车体重心靠后，电机将驱动车轮向后运动以保持平衡.利用电机来加强改进平衡：在此基础上，自平衡电动独轮车加以改进，靠电机驱动的，采用陀螺仪与驱动电路控制保持不倒。
把身体向前倾斜就可以启动.速度则是由身体的倾斜程度来控制的，想要加速则向前倾，减速则向后倾.抛开人的主动操控，独轮平衡车保证正常工作一定离不开加速度传感器和角速度传感器（陀螺仪）。
加速度传感器：加速度传感器可以测量由地球引力作用或者物体运动所产生的加速度。
只需要测量其中一个方向上的加速度值，就可以计算出车倾角。
比如使用X轴向上的加速度信号，车直立时,固定加速度器在X轴水平方向，此时输出信号为零偏电压信号。
当车发生倾斜时,重力加速度g便会在X轴方向形成加速度分量,从而引起该轴输出信号的变化.但在实际车运行过程中，由于平衡车本身的运动所产生的加速度会产生很大的干扰信号叠加在上述测量信号上，使得输出信号无法准确反映真正的倾角。
因此对于直立控制所需要的姿态信息不能完全由加速度传感器来获得角速度传感器：陀螺仪可以用来测量物体的旋转角速度。
平衡车上安装陀螺仪，可以测量车倾斜的角速度，将角速度信号进行积分处理便可以得到车的倾角.平衡车的核心部件：谈到平衡我们就不得不说到陀螺仪，陀螺仪的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。
自平衡智能小车 ppt课件
蓝牙HC-06
实现手机与小车的连接，在未建立蓝牙连接时 支持通过AT指令设置波特率、名称、配对密码 等，设置的参数可掉电保存。 实物图：
PPT课件
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05Part Five 电路连接及小车实物
PPT课件
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电路连接图
PPT课件
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小车实物图
PPT课件
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过程中的问题及解决办法
各模块连接不稳定 小车底盘不能稳定平衡 代码调试有错误
电机不能达到转速要求
PPT课件
20
THANKS
PPT课件
21
PPT课件
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MPU-6050三轴陀螺仪
内部集成了三轴加速度、三轴陀螺仪，同时支持了一个外 部12C接口可接一个第三方的12C的地磁、气压等数字传 感器构成九轴整合，别具一格的自内拥有了一个数字运动 信号处理器DMP,具有强大的运算整合功能，并有可编程 的低通滤波器。
实物图：
PPT课件
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外部电源
蓝是否接通电源
是 各元器件接通电源
A4L929888N驱电机动驱动电模机块
MPU6050电机驱动模块
arduino主板
小车启动，实 现自平衡
结束 PPT课件
11
04Part Four 主要模块
PPT课件
12
Arduino Leonardo 核心板
编程软件为arduino-1.0.5，接上USB线后，可以指定编程 软件。
实物图如下：
PPT课件
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L298N电机驱动
L298N是ST公司生产的一种高 电压、大电流电机驱动芯片。内 含两个H桥的高电压大电流全桥 式驱动器，可以用来驱动直流电 动机和步进电动机、继电器线圈 等感性负载。
载人自平衡电动独轮车的控制系统设计
载人自平衡电动独轮车的控制系统设计叶秀敏;魏巍【摘要】针对电动独轮车的载人自平衡功能,建立电动独轮车控制系统,设计控制系统的硬件和软件.硬件部分主要由以STM32单片机为核心的控制系统、MPU6050姿态感知系统、电机驱动系统和直流无刷电机等模块组成.软件部分是在KEIL软件平台下采用C语言编写程序,主要实现对采集到的姿态数据进行卡尔曼滤波处理、PID控制算法以及电机驱动等功能.研究结果表明,电动独轮车具有较好的载人自平衡效果.%Aiming at the riding and self-balancing function of electric unicycle ,the electric unicycle control system is established ,and the hardware and software of the control system are designed .The hardware parts include the control system using the STM32 MCU ,the MPU6050 attitude perception system ,the motor drive system and the brushless DC motor .The software is programed on the KEIL soft-ware platform ,which using C language .The collected attitude data is applied with Kalman filter ,the PID control algorithm and motor drive are achieved by the program .The research results show that the electric unicycle has better self-balancing effect .【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2017(017)003【总页数】4页(P75-77,81)【关键词】电动独轮车;自平衡;卡尔曼滤波;PID控制算法【作者】叶秀敏;魏巍【作者单位】杭州电子科技大学电子信息学院 ,杭州310018;杭州电子科技大学电子信息学院 ,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TP13由于近年来汽油价格的显著提高和化石燃料造成的全球变暖问题，许多节能环保的轻量级交通工具应运而生。
自平衡独轮车动力学模型的建立
2 自平衡独轮车动力学模型的建立2.1 自平衡的原理动态平衡原理即为自平衡独轮车的工作原理。
通过运动补偿算法，运用加速度传感器和陀螺仪对车体姿态测试，同时借助精密的伺服控制系统高敏地对电机进行驱动，并作适度的调节，从而使整个车体的平衡性以及稳定性得到确保。
由图 2.1能够得出，自平衡独轮车的车体摆动和它的转动是存在一定分离性的，驾驶人员的两腿将车身的两端夹紧，进而和车体产生了一个整体。
一旦其身体倾向后方，那么驱动车轮就会朝后转，从而防止车体倒向后方；反之，若是朝前，那么车轮就会朝钱转；若其身体处于竖直状态，那么则独轮车也就表现为动态平衡。
独轮车控制系统的重中之重就是平衡控制。
就自平衡独轮车加以建模并做深度分析，便能够对系统的特性产生更多的了解，这对于相应控制算法的设计规划甚为有益。
图2.12.2动力学建模2.2.1 物理模型化简自平衡独轮车不是平面机构，需要采用空间坐标的方式对其进行分析，坐标定义可详见图2.2，能够看出其自由度共有6个，其中平移、旋转各为3个。
俯仰角Ψ、横滚角γ、偏航角Φ均为其旋转姿态角。
因为独轮车的左右方向以驾驶者自身的调节为主，只能够控制前方和后方，故而把模型简单化至x o z平面，仅对这两个方向上的平衡控制进行探讨。
图2.2运动学是力学的一个分支，主要是站在几何的视角上来对物体位置伴随时间的波动规律进行阐述及探究的，刚体的运动学以对其自身的运动特性的研究为主，譬如转动经过、位移、角速度及其加速度等。
由于有部分难以测得的因素存在于独轮车的机械零件以及运动经过当中，因而必须对其做简化建模，因此作如下假设：1驾驶者和独轮车运动相同，可将二者看成一个整体，假定是刚体；2行走轮为质心在圆心的空心圆环；3在独轮车行驶期间，车轮和地面从始至终都处于彼此接触的状态，且一直是纯滚动；4忽略其他摩擦和外界干扰。
基于以上条件，我们进行独轮车物理模型化简如图 2.3，Φ为车轮转过的角度，θ为车体的倾角。
读书报告：平衡车的原理及功能实现方法
读书报告：平衡车的原理及功能实现方法载人平衡车是一种靠电能提供能源，能够载人直立平衡行走的交通工具。
随着社会的发展，公共交通的拥堵也成为普片现象，越来越受到人们的关注。
载人平衡车由于其体积小巧轻便，适用能力强，能够有效缓解交通压力。
两轮自平衡车是当今机器人研究领域的一个重要分支,它涵盖了电子、机械、自动控制与信号处理等多个学科。
其结构类似于倒立摆,具有非线性、强耦合的特性。
由电源、电动机构成其原动机模块；由机构件轮、轴构成其机械传动机模块；由控制芯片、陀螺仪构成其信息机模块。
平衡车模块简图一．原动机模块2个直流电动机安装在车体平台下面，驱动电机的H桥由4个N沟道功率MOS管AUIRFB4410组成[5j。
采用IR公司的IR2184作为MOS的栅极驱动器,IR2184是一种双通道、高速高压型功率开关器件，具有自举浮动电源。
在自举上作模式下，对自举电容和自举_极管的要求都较高。
自举电容的耐压值仅为VCC的电压，但其容量由下列因素决定:驱动器电路的静态电流、电平转换器电流、MOSFET的栅源正向漏电流、MOSFET的栅极电容的大小、自举电容的漏电流的大小、以及上作的频率。
为了减少自举电容的漏电流，应尽量采用非电解电容，本系统中采用陶瓷电容。
自举_极管必须能够承受干线上电压的反压，当开关频率较低时，要求电容保持电荷较民时间，一极管的高温反向漏电流尽量小。
同样为了减少自举电容反馈进电源的电荷数量，_极管应选用超快恢复_极管。
在本系统中自举_极管采用了快恢复一极管FR307，自举电容采用1 uF的陶瓷电容，完全满足本系统的需要。
驱动电路中在栅极也串联了一个10 S2的小电阻，虽然这个电阻会影响一定的MOS开启速度，但可以减少栅极出现的振铃现象，减少EMI;为了加快MOS 管的关断速度，在设计电机驱动电路时在栅极电阻上反向并联了一个_极管;另外在栅极对地接了一个lOK的下拉电阻，这个电阻可以防比MOSFET被击穿;最后在电机的输出端对电源和地接了4个TVS管，一方而可以续流，另外还可以抑制大的尖峰脉冲。