基于测力传感器的电动手推车控制系统研究
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I 的参考值，调节驱动电机的运行速度，进而调节车速 两 车轮分别采用双闭环PID控 制 算 法 ，可根据人手推力大小
这 种 控 制 模 式 使 得 手 推 车 运 动 平 稳 ，容 易 控 制 速 度 ^。这 种 控 制 模 式 车 速 可 根 据 推 车 人 的 行 走 速 度 自 动 调 整 ，与
Research on Control System of Electric Trolley Based on Force Sensor
SHEN Tiqiang
(College of Mechanical Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063000, China) Abstract：This paper introduces control system of an electric trolley. DSP chip TMS320F28069 is used as the controller of the main control chip.Force sensor is used to control the speed of electric trolley.At the same time,the double closed-loop PID control strategy is introduced to realize the speed control of the drive motor, and the control quantity of the two drive motor is obtained by the PID operation. Experiments show that the system can meet the requirements of electric trolley control. Key words：electric trolley;force sensor; PID; control system
率 ，使电动手推车在实际应用中存在很大的局限性。本文 介绍的电动 手 推 车 ，采用一种新型控制策略，车速可自动 跟 随 人 体步伐前进，为工作人员使用电动手推车更高效 安全地完成作业任务提供了解决方案[1_3]。
1 电动手推车总体结构及工作原理
电 动 手 推 车 总 体 结 构 主 要 由 手 推 车 本 体 结 构 、测力 传 感 器 传 固 定 结 构 、安 全 保 护 装 置 三 部 分 组 成 ，其 总 体 结
进 控制算法，提高手推车驱动性能。 2 . 2 受力检测硬件设计
受 力 传 感 器 作 为 手 推 车 运 行 速 度 给 定 装 置 ，分 别 放
网 址 :www.jxgcs.com 电邮：hrbengineer@163.com 2017 年第 2 期 ■ 7 7
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
右驱动轮独立运行，为电动手推车的运动控制提供了很好的控制平台。采用光电传感器为防碰撞传感器，确保手推车安全
运行。实验表明，该系统满足电动手推车控制的要求。
关 键词：电动手推车;测力传感器;PID;控制系统
中图分类号:TH 122
文献标志码:A
文 章 编 号 ：1 0 0 2 - 2 3 3 3 ( 2 0 1 7 ) 0 2 - 0 0 7 7 - 0 2
推车人时刻保持同步运行。
2 电动手推车控制系统总体设计方案
2 7 总体设计
1.电 源 开 关 2.扶 手 3.测 力 传 感 器 4.车 轮 5.控制器 盒 6.万向轮
7J 手推车本体结构
前 轮 是 万 向 轮 ，便于转向;后轮是轮毂电机车轮。车
架是电动手推车的主要承重部位，因 此 ，必须具有足够的
控 制 系 统 包 括 控 制 器 、电 源 管 理 系 统 、手 推 车 驱 动 系 统 、信号给定系统。其中轮毂电机作为电动手推车驱动； 左 、右侧受力传感器分别作为手推车运行速度信号输人;
控 制 器 主 控 芯 片 采 用 T I公 司 开 发 的 DSP芯片 TMS320F28069,主控芯片不仅具有16路PWM输 出 ，满足 两 个 轮 毂 电 机 驱 动 控 制 ，同 时 具 有 控 制 率 加 速 器 CLA模 块 和 维 特 比 数 学 运 算 单 元 (VCU)，方便实现轮毂电机先
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
;于测力传感器的电动手推车控制系统研究
沈体强
(华 北 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 ，河 北 唐 山 063000)
DSP 摘 要 ：设计了一种电动手推车，介绍了手推车的结构和工作原理，手推车采用两后轮独电机驱动。设计了以 芯片 TMS320F2806 PID 9为核心的控制系统。通过测力传感器采集推力值作为手推车运行速度的参考值。采用双闭环 控制策略， PID 实现手推车驱动电机调速，根据两侧给定与反馈信号的误差值分别进行 运算，分别得到两侧驱动wenku.baidu.com机的控制量，实现左
构图如图1所 示 。
测 力 传 感 器 为 悬 臂 固 定 在 车 架 上 ，传 感 器 下 端 和 车 架 之 间 安 装 垫 板 ，上 端 通 过 螺 栓 固 定 在 扶 手 上 ，测 力 传 感 器 上 端 与 垫 板 之 间 存 在 间 隙 '当 推 动 手 推 车 时 ，测力传 感 器 通 过 扶 手 受 到 应 力 会 发 生 形 变 ，使 得 输 出 电 压 发 生 变 化 ，控制器将传感器输出电压值作为手推车运行速度
〇 引言 近 几 年 来 ，电动手推车控制系统的研究主要是简单
的 手 动 控 制 和 匀 速 运 动 控 制 ，自 动 化 程 度 低 ，影 响 工 作 效
刚度和强度以保证车架在额定的载荷下不发生变形[4]。控 制 器 和 电 池 安 装 于 车 架 底 部 ，在 扶 手 处 装 有 电 源 开 关 。 7 . 2 测力传感器固定结构
这 种 控 制 模 式 使 得 手 推 车 运 动 平 稳 ，容 易 控 制 速 度 ^。这 种 控 制 模 式 车 速 可 根 据 推 车 人 的 行 走 速 度 自 动 调 整 ，与
Research on Control System of Electric Trolley Based on Force Sensor
SHEN Tiqiang
(College of Mechanical Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063000, China) Abstract：This paper introduces control system of an electric trolley. DSP chip TMS320F28069 is used as the controller of the main control chip.Force sensor is used to control the speed of electric trolley.At the same time,the double closed-loop PID control strategy is introduced to realize the speed control of the drive motor, and the control quantity of the two drive motor is obtained by the PID operation. Experiments show that the system can meet the requirements of electric trolley control. Key words：electric trolley;force sensor; PID; control system
率 ，使电动手推车在实际应用中存在很大的局限性。本文 介绍的电动 手 推 车 ，采用一种新型控制策略，车速可自动 跟 随 人 体步伐前进，为工作人员使用电动手推车更高效 安全地完成作业任务提供了解决方案[1_3]。
1 电动手推车总体结构及工作原理
电 动 手 推 车 总 体 结 构 主 要 由 手 推 车 本 体 结 构 、测力 传 感 器 传 固 定 结 构 、安 全 保 护 装 置 三 部 分 组 成 ，其 总 体 结
进 控制算法，提高手推车驱动性能。 2 . 2 受力检测硬件设计
受 力 传 感 器 作 为 手 推 车 运 行 速 度 给 定 装 置 ，分 别 放
网 址 :www.jxgcs.com 电邮：hrbengineer@163.com 2017 年第 2 期 ■ 7 7
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
右驱动轮独立运行，为电动手推车的运动控制提供了很好的控制平台。采用光电传感器为防碰撞传感器，确保手推车安全
运行。实验表明，该系统满足电动手推车控制的要求。
关 键词：电动手推车;测力传感器;PID;控制系统
中图分类号:TH 122
文献标志码:A
文 章 编 号 ：1 0 0 2 - 2 3 3 3 ( 2 0 1 7 ) 0 2 - 0 0 7 7 - 0 2
推车人时刻保持同步运行。
2 电动手推车控制系统总体设计方案
2 7 总体设计
1.电 源 开 关 2.扶 手 3.测 力 传 感 器 4.车 轮 5.控制器 盒 6.万向轮
7J 手推车本体结构
前 轮 是 万 向 轮 ，便于转向;后轮是轮毂电机车轮。车
架是电动手推车的主要承重部位，因 此 ，必须具有足够的
控 制 系 统 包 括 控 制 器 、电 源 管 理 系 统 、手 推 车 驱 动 系 统 、信号给定系统。其中轮毂电机作为电动手推车驱动； 左 、右侧受力传感器分别作为手推车运行速度信号输人;
控 制 器 主 控 芯 片 采 用 T I公 司 开 发 的 DSP芯片 TMS320F28069,主控芯片不仅具有16路PWM输 出 ，满足 两 个 轮 毂 电 机 驱 动 控 制 ，同 时 具 有 控 制 率 加 速 器 CLA模 块 和 维 特 比 数 学 运 算 单 元 (VCU)，方便实现轮毂电机先
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
;于测力传感器的电动手推车控制系统研究
沈体强
(华 北 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 ，河 北 唐 山 063000)
DSP 摘 要 ：设计了一种电动手推车，介绍了手推车的结构和工作原理，手推车采用两后轮独电机驱动。设计了以 芯片 TMS320F2806 PID 9为核心的控制系统。通过测力传感器采集推力值作为手推车运行速度的参考值。采用双闭环 控制策略， PID 实现手推车驱动电机调速，根据两侧给定与反馈信号的误差值分别进行 运算，分别得到两侧驱动wenku.baidu.com机的控制量，实现左
构图如图1所 示 。
测 力 传 感 器 为 悬 臂 固 定 在 车 架 上 ，传 感 器 下 端 和 车 架 之 间 安 装 垫 板 ，上 端 通 过 螺 栓 固 定 在 扶 手 上 ，测 力 传 感 器 上 端 与 垫 板 之 间 存 在 间 隙 '当 推 动 手 推 车 时 ，测力传 感 器 通 过 扶 手 受 到 应 力 会 发 生 形 变 ，使 得 输 出 电 压 发 生 变 化 ，控制器将传感器输出电压值作为手推车运行速度
〇 引言 近 几 年 来 ，电动手推车控制系统的研究主要是简单
的 手 动 控 制 和 匀 速 运 动 控 制 ，自 动 化 程 度 低 ，影 响 工 作 效
刚度和强度以保证车架在额定的载荷下不发生变形[4]。控 制 器 和 电 池 安 装 于 车 架 底 部 ，在 扶 手 处 装 有 电 源 开 关 。 7 . 2 测力传感器固定结构