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基于MATLAB对两轮电动代步车控制系统的仿真研究

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[页数]:51       [字数]:14272

[目录]
1 绪    论
2 代步车控制系统建模
3 MATLAB软件应用和控制器设计
4 系统实验仿真
5 结    论

[摘要]
建立代步车的两轮转速控制系统模型,借助于MATLAB 6.5软件,对两轮电动代步车控制系统进行了仿真研究,实现了系统模型的动态仿真,对系统作了稳态和动态性能指标分析,以获得代步车的自平衡的稳定控制系统。
用LQR最优控制器对两轮的运行偏差进行调节,通过控制摆杆的角度的变化控制电动机的启动、加速、停止等动作使电动车保持稳定行走。研究了利用仿真手段整定计算机控制代步车系统的采样周期和LQR参数的方法,以获得优良的系统调速性能。为进一步研究开发新型的电动代步车打下一定的基础。

[正文]
1 绪    论 
随着全球的环境恶化,保护环境成为当务之急。虽然各种交通工具给环境带来很大的污染,但是我们生活节奏的紧张化,我们对交通工具的依赖性越来越强。因此设计一款无污染的代步车是一项很有意义的研究。所以本设计以设计一款通过新能源锂电电池作为动力行驶,无油门、无刹车、无离合,是一款真正意义的绿色环保车,它采用新能源锂电电池作为动力,无任何尾气排放,具有智能自我平衡系统,可以自如移动,移动速度快,省时省力。这种代步车将会成为越来越多的人的代步选择交通工具。因此,这种代步车的具有广阔的市场前景和巨大的商业开发价值。
1.1论文研究的背景和意义
现代工业化、航空航天以及人们的生活娱乐不断地为控制技术提出新的问题与挑战,控制理论就是这样一个大环境中不断地向前发展和应用的。随着交通工具向着小型、节能、环保、便捷等方向发展,人们开始对“电动车”产生了兴趣。
两轮电动车是继摩托车、汽车之后人们研制的一种新型代步工具,它仅靠两个轮子支撑车体。采用电池提供动力,由电动机驱动,采用微处理器、姿态传感器、软件及车体机械装置共同协调控制车体的平衡,靠人体重心的改变使车辆产生启动、加速、减速、停止等行驶动作。
两轮电动代步车在设计上主要有以下几个特点: 1、绿色环保。现在的燃油燃气对环境的污染越来越严重,政府在大力提倡一些绿色环保的产品,既能保护环境,又能有益于使用者的身体健康。电动代步车使用电池作为动力能源,可以反复充电使用,大大减少了对环境的污染。2、安全可靠。电动代步车在开发时对使用者的安全考虑了很多。
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[参考文献]
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[10] 支龙,昌放辉,陈立平,张云清. 汽车半主动悬架的ADAMS/SIIMULINK联合仿真. 自动化与仪表,2004
[11] 刘金琨. 系统建模与仿真. 电子工业出版社
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[原文截取]
摘 要
建立代步车的两轮转速控制系统模型,借助于MATLAB 6.5软件,对两轮电动代步车控制系统进行了仿真研究,实现了系统模型的动态仿真,对系统作了稳态和动态性能指标分析,以获得代步车的自平衡的稳定控制系统。
用LQR最优控制器对两轮的运行偏差进行调节,通过控制摆杆的角度的变化控制电动机的启动、加速、停止等动作使电动车保持稳定行走。研究了利用仿真手段整定计算机控制代步车系统的采样周期和LQR参数的方法,以获得优良的系统调速性能。为进一步研究开发新型的电动代步车打下一定的基础。
关键词: 两轮代步车; 动力学; LQR控制; MATLAB仿真
ABSTRACT
the establishment riding instead of walking vehicle's two round speed control system model, with the aid in the MATLAB 6.5 softwares, has conducted the simulation research to two round electrically operated riding i.....
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