合肥工业大学科技成果 - 智能体感平衡车驱动控制系统 - 图文

合肥工业大学科技成果——智能体感平衡车驱动控制系统

所属领域 电子信息 成果简介

智能体感平衡车控制系统是用于独轮车、双轮车、带扶手车、滑板车等各类智能体感车的驱动控制系统，包括硬件系统和软件系统。智能体感平衡车领域，从2014年开始兴起，2015年逐步推广，2016年有望更加普及。

其主要功能是为各类体感车提供安全、稳定的控制。选用合适的主处理器，通过加速度计和陀螺仪进行测量数据和处理数据，进而精确判断车辆倾角，运用最优的控制算法控制电机，进而驱动控制器，实现对智能体感车快速、安全、稳定的驱动控制，同时加入安全保护算法和安全装置，提高安全、可靠性。

2015年，已经完成了主控芯片，电机、驱动器、传感器等的选型，有了数据融合技术和驱动器控制技术等方面的成熟技术积累，并已开发出性能较为稳定的驱动控制板。

应用创新

1、控制板主处理器采用功能强大和可扩展性强的TIMS320F2809DSP，驱动芯片采用集成型三相无刷电机前置驱动器DRV8301，实现直流无刷电机的电流、速度和位置的闭环控制，且控制稳定可靠。

2、驱动控制器的软件算法上加入各类安全保护算法，并在硬件板上集成了温度报警、安全闪烁灯等安全装置，大大提高了控制器的

安全可靠性、通用性。

3、实现了使用手机APP进行体感车的运动模式、灯光、音乐等的控制及电流、温度等信息的监控。

4、软件程序系统构架清晰、完整，预留丰富功能接口，便于开发应用到各类体感系统。

技术创新

1、加速度计与陀螺仪数据融合处理技术将二者信号进行融合使测得的倾角更准确。

2、系统采用三内阻采样技术采集电流信号，无需使用电流传感器，性价比高，启动和运行全程FOC控制。

3、基于霍尔传感器实现无编码器位置控制，适用于一般对成本要求较高的场合。

4、系统已实现不采用硬件开关，通过采集倾角、电流、轮速等信息实现“体感开关”，经济、安全、环保。

5、系统具有软启动功能，即启动时适应人体重心，平稳过渡到体感功能，体验舒适。

6、系统可在电机堵转、空转等危险场合，启动安全保护程序，保证安全性。