智能車模雙電機(jī)差速控制的可行性研究
雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動電動車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/142173.htm雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動電動車系統(tǒng)結(jié)構(gòu),如圖1所示。該電動車采用7.2V鎳鎘電池給電機(jī)供電,2臺直流無刷電機(jī)分別直接安裝在2個后車輪內(nèi),形成前輪轉(zhuǎn)向、后輪驅(qū)動的方式。每臺電機(jī)都有單獨(dú)的控制器和測速系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)檢測左右電機(jī)速度,整車控制器通過接收舵機(jī)轉(zhuǎn)角、攝像頭路況信息、電池、電機(jī)驅(qū)動控制器及車輪轉(zhuǎn)速等信號,并根據(jù)內(nèi)部控制策略,以高速平穩(wěn)過彎為目標(biāo),通過控制器改變控制信號的PWM電壓輸出值,以此來控制2臺電機(jī)的電壓值,調(diào)節(jié)2臺電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而控制驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)同時(shí)采用無線模塊與上位機(jī)相結(jié)合的方式實(shí)時(shí)檢測速度曲線,優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù),以致達(dá)到更平滑的過彎效果?! ?/p>
基于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的差速方案
方案介紹
要解決差速問題,最直觀的就是控制兩個驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速,使其滿足Ackerman模型的要求。
以圖2所示的兩軸車為例,阿克曼理論轉(zhuǎn)向特性,是以汽車前輪定位角都等于零、行走系統(tǒng)為剛性、汽車行駛過程中無側(cè)向力為假設(shè)條件的。該轉(zhuǎn)向特性的特點(diǎn)為:①汽車直線行駛時(shí),4個車輪的軸線都互相平行,而且垂直于汽車縱向中心面;②汽車在轉(zhuǎn)向行駛過程中,全部車輪都必須繞一個瞬時(shí)中心點(diǎn)做圓周滾動,而且前內(nèi)輪與前外輪的轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足下面關(guān)系式:
ctgβ-ctgα=K/L
式中:β為汽車前外輪轉(zhuǎn)角,α—汽車前內(nèi)輪轉(zhuǎn)角,K為兩主銷中心距,L為軸距?! ?/p>
但是,該模型在理想條件下可行,而在實(shí)際系統(tǒng)中是不可能滿足上述條件的。所以我們對該模型在算法上進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn),在實(shí)際車模硬件電路設(shè)計(jì)中也盡量考慮減小機(jī)械因素的干擾。
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