完整的自平衡小车代码,已经亲自试验过,可直接烧录运行,
2022-04-25 00:38:26 26KB 两轮 自平衡 卡曼滤波 代码
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硬件选择与方案设计: 胶枪、电转、电表等耐用品工具的价格不计算在内,下列原件总共花了我大概450元吧。无意给淘宝商家做广告,所以请大家自动略过图片中的商家logo。 1. 控制板采用原子的STM32 MINI开发板,不带屏的话138元吧。遥控使用板上的红外接收器,当然理论上也可以使用板上的rf无线模块接口。 2. 方位传感器采用iic接口的9轴模块,花了我88大洋。包括加速度、角速度、气压、地磁传感器,主要是考虑到以后别的用途,如果采用6轴模块的话,应该可以降到50元以内吧。 自平衡小车需要使用到1个角速度分量和2个加速度分量,通过融合滤波得到较为准确的小车倾斜角度值。查看网上几年前的小车,都是使用3个独立ic搭建的,而且还是使用模拟量输入;查找网上资料,现在都是集成ic,接口主要有spi和iic,而且还有中断输入。我买的这个模块只有iic接口,而且没有中断输出,iic接口,故只能采用周期性查询方式;加速度传感器采用的是ADXL345,角速度传感器采用L3G4200D,这两个ic的手册资料是比较齐全的,便于学习。 3. 采用9v减速电机与铝合金支架、轮胎,指导价格98元。卖家给的资料有限,电机的参数不明,减速比都是自己测的。经过实测,电机的减速比大概为150。感觉小车的力矩还是比较大的,但是反应速度不够快;采用减速比100的电机或是大轮胎,应该能够改善小车的动力性能。电机有两个电源输入端口,通过改变电压的正负极,可以改变电机的转动方向;通过改变驱动电压的大小,可以改变电机的转速。 4. 电机驱动模块采用全隔离的L298N驱动板,抗干扰,30元。如果不是光耦隔离的话会便宜很多。卖家给的实物和照片不太一样,有一条pwm控制线5v有效,3.3v无效,说明商家卖出之前没完整的做过测试。我自己并了个电阻搞定了,也便没有跟卖家纠缠了。 模块有4个逻辑控制输入端口,接控制器的4个io口,控制2个电机的转向与停止;2个pwm输入,接控制器的pwm输出,控制2个电机的转速;1个逻辑电源输入接口,从stm32控制板上取电。驱动部分,2个电源输入端口,接聚合物锂电池,考虑到5v稳压模块从电池取电,减速电机又是9v的,建议采用9v以上的电池(我采用的是12v);4个驱动输出接2个减速电机的4个输入口。 5. 电池采用12v 3000mah的聚合物锂电池,65大洋,不包括充电器的价格。恒定放电电流可达4A,瞬间可达40A。不知道用9v的电池可不可以,当时怕电压太小,所以就没有买。据说普通的电池不能用在小车上,因为电机的瞬间电流很大,普通电池无法提供。 6. 逻辑电路5V供电模块,采用LM2596降压模块从12v锂电池取电,6元。该模块的输出电压可调,我调整到了5v输出。 7. 测速码盘,1个18元。为了省钱省地方,我只用了1个,有了这个就可以得到电机的速度反馈,再通过控制调整小车的速度、位置。小车的动力部分其实不一定要使用减速电机,而可以使用步进电机,这样就可以省掉编码器,而且控制性能更加良好。但这样带来的是需要采用专门的步进电机控制板,还有成本的攀升。不差钱的同志可以考虑采用步进电机方案。 8. 铜柱、洞洞板、连接线等若干。
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有一段时间没有更新博客了,最近一段时间都在忙毕业和实习,闲暇的时候也在学习怎么写公众号推文,实在惭愧。毕业设计做的是平衡小车,这几天某宝买的器件还不知所踪,新的PCB电路板又不想画,所以在想要不把做过的过程回顾一次,以后好写论文。该项目会分“模块选型篇”、“原理篇”、“硬件篇”和“软件调试篇”(立好flag,希望自己能好好完成)。由于博主水平有限,都是自己网上找资料找代码学习的,如果有地方描述不清晰,请各位大佬指正或者与我一同讨论。想获取源码吗?去我的简介找“于此生”吧,我把一切都放在那里了。 这里先列出平衡小车的模块组成。平衡小车的模块组成比较简单,主要包含以下模块: 主控模块 电机驱动模块
2022-02-10 18:37:31 489KB m32 st stm32
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详解了两轮自平衡小车的控制,代码经实际上车调试,绝对保证性能,做两轮自平衡实验的可以看看
2022-01-20 21:48:10 409KB 自平衡控制
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针对传统LQR最优控制器权重矩阵确定困难以及由此导致的响应速度慢等问题,以具有多变量、强耦合、非线性特点的两轮自平衡小车为被控对象,提出了一种通过遗传算法实现LQR控制器参数寻优的方法。选择线性二次型性能指标为目标函数,利用遗传算法的全局优化搜索能力,获取权阵Q的最优解,从而设计状态反馈控制率K,搭建系统动力学模型进行仿真实验。实验结果表明:该方法设计的最优控制器相对于传统的极点配置和LQR方法具有更好的控制效果,系统响应速度更快,超调更小。
2021-12-14 18:46:03 694KB 行业研究
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STM32实现的两轮自平衡车(原理图、源代码、APP)
2021-11-22 09:02:41 2.01MB 平衡小车 STM32 自平衡
两轮自平衡机器人在斜坡上的动力学建模与控制,阮晓钢,彭奎,针对两轮自平衡机器人在斜坡上的建模和控制问题,首先采用Lagrange方法建立了斜坡面上的动力学模型,然后对模型的平衡状态进行了分�
2021-11-17 21:08:18 306KB 机器人控制
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基于单片机的两轮自平衡车控制系统设计说明.doc
2021-10-01 09:07:09 1.18MB 文档
为解决两轮自平衡车因系统的不确定和驾驶者的不同而导致它的系统参数变化的问题,将自抗扰控制(ADRC)技术应用到两轮自平衡车的自适应控制中。该系统是以加速度计、陀螺仪为姿态传感器,与连有同轴的永磁有刷直流电机为执行机构的两轮自平衡车,考虑车轮与地面的摩擦力因素,通过物理学分析,运用牛顿力学方程建立了系统对应的非线性数学模型,得到了其状态空间方程,将系统解耦成平衡与转向两个独立的子系统,应用自抗扰控制技术估算出系统的总扰动,对系统进行了控制补偿,提出了基于自抗扰控制算法来实现两轮自平衡车的控制的方法。在Mat
2021-09-29 20:13:00 1.12MB 工程技术 论文
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基于STM32F407的平衡车制作,一站式服务,帮助刚入门32的朋友做个平衡车,从工程程序到相关app,及电脑上位机,以及模块指令集等
2021-09-28 19:00:14 20.03MB STM32F4平衡车 STMf4 stm32f4平衡车 C++