多功能自平衡智能车控制平台的设计

王建林， 徐青菁， 姜子庠

(1.上海东海职业技术学院 数字传媒系，上海 200241； 2.上海交通大学 电子信息与电气工程学院，上海 200240； 3.上海电力科技园股份有限公司，上海 200082)



多功能自平衡智能车控制平台的设计

王建林1， 徐青菁2， 姜子庠3

(1.上海东海职业技术学院 数字传媒系，上海 200241； 2.上海交通大学 电子信息与电气工程学院，上海 200240； 3.上海电力科技园股份有限公司，上海 200082)

介绍了多功能自平衡智能车控制平台的设计与实现。通过对系统需求的分析，完成了平衡车所需的主控部分、传感器部分硬件电路的设计，搭建了以PIC32MZ为核心的具有多功能的自平衡车。本设计完成的智能车具有以下特点：基于MPU9150传感器实现自平衡功能；具有GPS定位显示；控制系统具有较强的鲁棒性，在受到20°以内干扰时仍能回复到直立运行状态；具有良好的速度和方向闭环控制，同时兼具速度、角度、低电压等多种保护；具有良好的人机界面，可存储多组控制参数；智能车带有SD卡，可以文件系统形式读取和存储信息。经过该自平衡车的设计流程，可以进行电子电路设计、嵌入式系统硬件设计、嵌入式系统软件设计、控制理论验证等等一系列实验探索。

PIC32MZ; MPU9150传感器; GPS; 文件系统

0 引 言

2001年，美国狄恩·卡门公布了成熟的自平衡车产品Segway，是全球第一个真正实现商业化的自平衡车。自平衡车的原理决定其平衡是电控系统自动调节，无需驾驶人训练，这也提高了其运行的稳定性。

通过对国内外的文献查阅可知，平衡车研究中的两大难点为：角度传感器信号的处理和自平衡算法的设计。……