两轮直立车控制系统设计

沙志豪 刘璐璐 张洪 蒲秋梅

摘 要本文介绍了两轮直立车控制系统的程序设计和硬件结构。通过对不同方案设计的实验，确定了目前的机械结构及控制参数，保障了高速行驶时的稳定性。根据CCD采集到的模拟赛道信息进行图像处理，获得车身位置，并通过控制两轮差速完成方向控制。描述了两轮直立车车控制系统的设计思想和实现方法，对系统中速度控制、直立控制和方向控制进行了分析，介绍了程序以及中断的设计。

【关键词】智能车 角度融合 PID控制 CCD

随着技术的不断进步，两轮直立车凭借着结构简单，行驶方便，节能环保等优势，得到了巨大的发展。本文设计并搭建了一台能够实现两轮直立行驶的智能车，其中飞思卡尔公司生产的MK40DN512ZVLQ10 单片机为控制核心，重力加速度陀螺仪传感器MPU6050作为车身姿态控制测量元件，通过加速度和角速度的融合获取车身姿态，进而进行直立控制。捕获车身角度和速度计算两轮电机所需PWM的占空比，以实现速度控制。线性ccd 采集模拟赛道信息，通过二值化等一系列处理来计算车身所处位置，从而完成两轮直立车的道路行驶。