自平衡电动车的建模与仿真
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科 教文 化
浅谈 幼儿德育 的家园共育
霍跃辉 摘
( 平煤 股 份 十 二 矿 , 南 平 顶 山 4 7 0 ) 河 60 0 要: 针对幼 儿德 育现状,本文笔者结合 多年的幼儿教 育实践 , 分析 了幼儿园德 育和家庭德 育方 法,德 育要 家、 园共 育, 使幼 儿在 良好 的 氛 围 中茁壮 成 长。 关键词 : 儿; 儿园; 幼 幼 家庭 ; 育 ; 法 德 方
习惯 , 以及活泼开朗的性格 , 真正地为幼儿良好品行的形成打下坚 幼儿是祖国的未来 , 在幼儿园的素质教育中如何培养幼儿形成良好 行为、 有 系扣子 , 游戏时玩具或头饰主 的品德 , 不仅是幼儿身心健康的需要 , 也是当今社会的需要。优秀的品 实基础 。比如, 的孩子帮助别人穿衣服 、 孩子偶尔说 出有礼貌的话语时, 教师善于抓住这些事例进 格, 只有从幼儿时期开始陶冶, 才有希望在孩子 灵中播下道德的种子。 动让给别人 , 对于那些抢别人东西 、 、 打架 骂人的孩子随时 因此, 德育应从小进行, 即从家庭和幼儿园开始。 在多年的幼儿教育实践中,我发现德育教育在幼儿园已经被重视, 进行用建议的方式引导、 教育, 使孩子知道什么是应该做的, 什么是不应 引导幼儿养成辩别是非的好习惯。同时也在潜移默化的净化孩 但在家庭教育中还不够重视。家庭是儿童生活和学习的场所 , 父母与孩 该做的, 子朝夕相处 , 使他们最亲近 、 最相信的人 , 如能与幼儿园的德育教育同 子 的心 灵 。 通过典型 日 常小事, 孩子亲眼 目睹、 亲耳所听 , 容易理解和掌握。因 步, 抓紧对幼J进行道德启蒙教育 , I 将会收到显著的效果。但是, 品德教 日常生活中的教育是所有教育途径中最基本 、 最重要的教育 , 它的重 育目 前还没有引起家长们的普遍重视, 不 ^ 为早期教育就是让孩子 此, 其次, 文明行为的培养。 早上来园与老师、 多学知识多识字 , 对品德教育重视不够 , 甚至认为孩子年龄小 ,树大 自 要陛和效果都是显而易见的。 “ 与家 ^ 道别时说声“ 再见”最熟悉的“ 谢”“ , 谢 、对不起 ” 、 然直”在德育教育中没有和幼儿园保持协调—致 , , 这不仅造成孩子思想 同伴互相问好, 没关系”这既是最常见最简单的文明礼貌用语与行为 , , 又是孩子 的生 认识混乱 , 无所适从, 还会相互抵消。 我们常见的孩子在幼儿园听老师的 “ 界中不可缺少的道德 . 育内容。伴随着孩子们对曹 防的认识 , 与外 话表现很好 , 回家过—个假期, 甚至过—个双休 日, 就会忘记一些 良好的 活世I 在教师的有效引导下 , 形成优 良的文明行为 , 鼓励幼儿争做 习惯 , 已经纠正 了的缺点还会 出现, 就是我们老师经常说的“ 加“ 界 的交往 , 五” 二” 等于“ 。 零” 有的孩子跟别的孩子很会玩 , 也听话 , 见了妈妈就无事生非的 “ 文明小宝宝” 。再次 , 行为习惯的培养。充分利用 日常生活中的德育因 不失时机地对幼儿开展随机教育。 当同伴遇到困难时, 鼓励幼儿主动 闹人 。 这就是家庭教育与幼儿园教育不连贯造成 的, 很不利于孩子道德 素, 认识的提高和良好习惯的巩固, 所以幼儿的道德教育实现家园共育是很 伸出友谊之物 ; 当幼JZ. L 间产生矛盾时, 引导幼儿换位思考, 学会谦让 , 共同解决问题。 心情不愉陕时, 不乱发脾气 , 学会腔制, 调整情绪。 这些点 重要 的 。 点滴滴的行为习惯 , 形成于幼儿的生活, 为幼儿的社会l发展打下良好 生 家园共育分为两部分即 : 幼儿园德育和家庭德育。 幼儿园的品德教育在 日常的教育教学活动中, 我们的老师们已将总 基础 。 家庭德育同样具有重要的现实意义。 聂荣臻同志在谈家庭教育时 “ 从某种竟上说, 学校 、 社会、 家庭三者之中, 最重要的是家庭教育。” 结了很多方法 , 如利用活动室内的环境创设布置可爱的中国“ 中国雄鸡 说 , 图” , 等 使孩子萌发祖 国, 爱家乡的真是 隋感 ; 利用环境创设 , 建立“ 我们 在家庭教育中, 思想品德 消堤童点 。 重 家长是家庭德育的主要实施者。 要做好家庭德育家长 自己必须先接 是小工程师”、 “ 智慧屋”“ 、我有一双巧手” 等活动角, 自由探索陕乐游 在 受教育, 自 加强 身修养, 提高自身素质 , 办家长学校是提高家庭德育水平 戏时能够遵守纪律 , 使他们懂得了互相谦让, 团结协作, 互相帮助; 利用 近 我省家长学校发展非常迅速 , 很多幼儿园、 小学、 中学 自然角环境仓 设; j I 饲养金龟 、 乌龟、 、 、 / 螃蟹 蝌蚪等动物 , J 培养幼儿对动植 的好办法。 几年, 物的喜爱 、 做事细心、 持之以恒的态度 ; 开展各种各样 的角色游戏 , 培养 都办起了家长学校, 深受广大家长的欢迎。所 以在我市一些备件充足的 幼儿的创造力、 交往能力 , 培养幼儿的独立 陛和道德情感等等, 这些都是 幼儿园中开办家长学校也是非常可行的。 再者, 做好家庭德育要保证家园一致 , 幼儿园应主动与家长做好沟 很好 的教学方法。 但提 渭 仅仅提这J教学活动能够培养幼儿的道 些 加强联系, 使家长能及时了解 、 掌握幼儿园的教学要求 , 从而与幼儿 德情操 ,幼儿在园中一 日 生活的点滴/ 事对幼儿道德品质培养同样重 通 , J 、 要 。幼儿品德教育应渗透到幼儿的日常生活中去 , 为有针对f地对幼儿 园保持德育目标上的—致。家庭成员之间也要相互配合 , 生 对孩子的教育 要求—致、 方法一致、 态度—致。否则 , 教育作用就会相互抵消。 进行 良好行为习惯、 个性培养、 发民个陛倾向提供锻炼的好机会 。首先, 应当是 : 幼儿如同破土而出的幼苗,正伸展出柔嫩 的枝叶渴求阳光和雨露 , 生活习惯的培养。在 日常生活中, 应结合各个生活环节对幼儿进行 良好 生活习惯教育。 根据幼儿的年龄特 , 从常规教育人手, 使道德教育与生 孩子需要得到父母和老师温暖的双手的牵引和扶持 , 培养幼儿 良好的道 活实 践 相结 合 , 针对幼 儿接 触过 的各种 事 隋 , 随时随 地的进行 教育 。 日 德品质, 在 教孩子学会生活 、 学习、 做人的能力 , 是传给f 1 一辈子享之不 树木只有根深才能叶茂以至开花结果 。 幼儿教育是素质教育 常生活的各个环节之中, 也有着—定的教育意义。我们还应把道德教育 尽的财富。 渗透到幼儿的衣食住行, 言谈举止等生活的各个方面, 使幼儿在具体的 的基础。只有从小培养幼儿 良好的品德修养, 才能培养出全面发展 的世 才。因此, 园—起有 目的、 家、 有计划地培养幼儿的良好行为习惯和 行为中, 逐渐萌发爱家乡 、 国、 爱祖 爱集体 、 爱劳动的情感 , 培养幼儿诚 纪 ^ 实、 、 勇敢 好问、 友爱、 爱惜公物、 不怕困难、 讲礼貌 、 守纪律等 良好品德 、 道德修养 , 使祖国的新—代在良好的氛围中茁壮成长。
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科技 论坛
自平衡 电动车 的建模 与仿真
田珊 珊 贾 伟
( 重庆交通 大学车辆工程 系, 重庆 40 7 ) 0 0 4 摘 要: 应用动力学原理和拉格 朗 日方程 对 自平衡 电动 车建立 系统的动 力学数 学模型 。在 Ma a/i l k环境 下 , 用模糊控制 器 t bS i l mu n 采 与 自平衡 电动车动 力学模型构成闭环控制 系统 , 对控制信号加入低成本传感器造成的 系统误 差进 行数 字仿 真 , 仿真 结果表 明了所 建模 型
和 模 糊 控 制 方 法 的 可行 性 。
关键词 : 自平衡技术 ; 力学分析 ; 动 模糊控制 ; 误差分析
1棚_ 述
自平衡电动车是一种平行两轮左右布置的单人电动车 , 它作为—种 新型 机动 灵活的电动代步工具, g 适用范围广 , 应用前景非常乐观。自 从 美国sg a 公司发明并生产了这种 自 ew y 平衡电动车后, 日本等国也进行了 大量的技术开发工作。 近年来我国—些高校和企业也进行了产品开发, 并 进行小批量生产。 由于自平衡电动车的前进 、 后退、 转弯、 速度 熳以及车 体的平衡等控制均由两个驱动电机承担, 所以控制难度较大。因而, 需要 动态性能较好的传感器检测它的实时姿态, 而陀螺仪传感器、 倾角传感器 等高精度、 反应陕的传感器价格贵且占整车总成本的比例较大, 在国内推 广应用受到制约 , 所以如何 氐 产品价格, 并且如何选用适当的控制算法 图 1 车 体 总 体 图 图 2系统 的坐 标 以满足车辆运行的实时控制要求 , 是本文研究工作的宗旨。 2系统 组成简介 i 本文所研究的自平衡 电动车的夕咒罐 构如图 1 } 吉 所示。主要由车体、 车轮、 传感器和控制器组成。车体内的机械传动装置中, 使用装于车轮中 的轮毂电机与之组合于—体的行星齿轮减速器代替独立电机传动系统 , 以减少底盘的占用空间, 也更容易布置其它部件。采用折叠座倚, 驾驶者 可以站立或坐骑驾驶。使用低精度 、 低成本的陀螺仪 、 倾角传感器 和角位移传感器测量车体俯仰角速度、 偏仰角和横摆角, 以便实时监控车 体的运动。 图 3 Smui i lk建 立 的 仿真 模 型 n 图 4 角 度 响 应 曲线 3系统建 模 建立一个 固连在车体的动坐标系 X Y Z和固联于地的静坐标系 和反电动势系数 K, —— 设电机内阻为 R, 电机的电磁转矩为 T , m电机的输出 x’ 一 ’ 一 z, Y・ 以车体行走方 向为 Y轴 , 车轮轴线为 x轴 , 铅垂线为 z轴 , 转矩 T, 车 d 齿轮传动比i , 齿轮传动的机械效率 , 加在左右轮 E 的电压分别 体和人体的质心为 P , 点 系统模型如图 2 所示。 为U和U, 故有: 由图 2 可以看出, 车体在平面运动具有三个自由度, 分别是绕 x轴 = 和k = @ 的旋转运动, 俯仰角 O 和俯仰角速度 t; Y轴方向移动, 。 o沿 位移 Y 和移 动速度 V U z q专 8 R; 轴自聋角 和转动角速度 & 绕 。以上 6 个状态变量完全描 T =i d Lq ( 4 ) 述了该 三自由度系统的动态特性。 由于车体没有差速机构 , 它实现转弯的 运动是由左右电机 的转速不同来实现的, 所以 将系统 动能广义坐标、 广义力矩、 车轮转矩带人拉格朗 日方程 , 经 输入电压 C 和 C, R 输出量为 Y V 0 t 88 附、 . 、。 、、 O 过计算和简化 , 可得到系统的运动方程 : 对车体的直线运动和转弯运动—起进行分析。 并利用 L ̄ g 方法 a e cM + + 。+ 2 x n u +u , c 5 ) 建立系统的动力学方程。系统动能包括 : 左右车轮的平动动能左 右车轮 Y + J i “ = O M p ̄ p p p - i gL x 1 U L+ U x ) 绕x 轴的转动动能,车体和人体的总动能可分解为两者随车轴的平动动 能和两者绕车轴水平轴线的转动动能 ,以及车体绕垂直方向轴 Z 的转动 ( 7 ) 动能 。系统的总 动能:
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来自百度文库
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由于选用的同一型号的电机 , 因此可以认为具有相同的力矩系数 K 作者 简介 : 田珊珊(9 6 )女,6岁, 18 一 , 2 汉族 , 山东人 , 在读硕士研究生, 就读重庆交通 大学, 主要研 究方 向: 汽车电子及控制。
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其中, 、 R M札MR为左右车轮质量 , Y R Y 、 R为左右车轮位移 , J R J R为 左右车轮转动喷量,札 0R 0 、R为左右车轮转角 ,咖为厨 的位移, 为车体 Y J n 绕员 | K 平轴的转动陨量, 为车体绕 Z 轴的转动魄量。 在完整约束的条件下, 确定质点位置的独立参数的 目 数 等于系统的 自由度 , 选取质心的位移 q Y 摆杆绕 x l  ̄, = 轴的俯仰角 q , 摆杆绕 z 轴 的 摆角 q= 作为系统的运动状态变量。 38 选用 Y MO,作为系统的三个 R, 8 广义坐标 , 在此坐标体系下, 相应的广义力为 : 电机对左右车轮的作用转 矩 Q= r 。 I ,车体重 力与 电机 对车体作 用 的转 矩 Q= g iO- 2M ̄ s p L n ( I 电机对车体 作用的转矩 Q= d T I , 1 r 湾 T d _ 。 用广义坐标表示的拉格朗 日 方程为日 :