基于陀螺仪的无人自行车平衡控制方法
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.河南工程学院 电气信息工程学院,郑州 451191;2.河南工程学院 计算机学院,郑州 451191)

作者简介:

吕宽州(1963),男,河南郑州人,副教授,主要从事嵌入式系统、电子测量技术等方向的研究。  通讯作者:黄全振(1979),男,河南驻马店人,讲师,主要从事结构振动控制及其先进智能控制方向的研究。 [FQ)]

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(61305106,3);中国博士后科学基金资助项目(2013M541505);河南省教育厅科学技术研究重点项目(14A413003); 河南工程学院博士科学基金项目(D2013011)。


Gyro-based Stabilization Control Method for Unmanned Bicycle
Author:
Affiliation:

(1.School of Electrical and Information Engineering,Henan Institute of Engineering,Zhengzhou 451191, China;;2.School of computer,Henan Institute of Engineering,Zhengzhou 451191,China)

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    摘要:

    针对零速无人自行车平衡控制问题,提出一种基于陀螺仪的直立姿态平衡控制方法;首先,针对自行车平衡控制系统,依据拉格朗日方法建立无人自行车非线性动力学模型,然后,采用根轨迹方法设计直立姿态平衡控制器;最后,使用DSP 28335作为核心控制器,设计相应的外围数据采集与处理单元,以及上下位机软件,依据偏移传感器采集到的偏移信号,经过控制算法运算得到控制力矩,将其作用给陀螺仪框架,从而在自行车车架上产生对应的恢复力矩;相关测试结果表明,文章给出的方法能够有效控制无人驾驶自行车的直立平衡。

    Abstract:

    A gyro-based stabilization control method is proposed in this paper for stabilization of zero-speed unmanned bicycle. Firstly,nonlinear bicycle dynamics are modeled using Lagrange’s method. Then a stabilization controller is designed using root-locus method. Finally,DSP 28335 is used as controller core to produce a restoring torque on the bicycle frame by actuating the gyroscope gimbal axis,which is generated by the designed controller using the measured offset signal,with peripheral data acquisition,processing unit and corresponding software. The related experimental test results show that the proposed method is effective and could stabilize zero-speed unmanned bicycle.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

吕宽州,陈素霞,黄全振.基于陀螺仪的无人自行车平衡控制方法计算机测量与控制[J].,2015,23(7):2344-2346.

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  • 在线发布日期: 2015-07-31
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