自己做的自平衡小車，基本達到預(yù)期效果。制作資料在壓縮包里面，供參考。

該兩輪自平衡小車硬件設(shè)計概述：控制器：ATmega16；8MHz；

加速度傳感器：MMA2260；陀螺儀：EWTS82；

傳感器的融合：卡爾曼濾波；

馬達：EN_2342CR(速比64)+雙路12脈沖編碼器+CD40106對信號整形；

驅(qū)動板芯片：CD4001+IR2111+IRF1404(驅(qū)動電流可以很大)；

圖片(拍攝效果不佳)，視頻如下：

小車實物圖展示：

設(shè)計分析：

其實控制很簡單，利用定時器產(chǎn)生10ms中斷，每次中斷進行如下工作：

1：AD采樣加速度傳感器和陀螺儀，然后卡爾曼濾波得出角度與角速度；(濾波模塊借鑒老外的)(互補濾波效果感覺不是很好)；

2：計算車輪的速度，積分得出位置；

3：利用PD算法得出PWM值=K1*angle + K2*angle_dot + K3*speed + K4 * position；

4：前進后退給定參考速度計算即可；

注意：增量式輪速傳感器A相中斷，讀取B相電位判斷前進還是后退，在10ms的時間內(nèi)累加，計算車輪的速度；

由于10ms累加的輪速信號不多，直接計算車體會發(fā)抖，所以增加了低通濾波，解決問題；

我在外面增加4個電位器可以手動調(diào)節(jié)4個K值，方便調(diào)試；

附件的文件夾里面有matlab建模的資料，可以求出所需的4個K的值，(參考NXT的)，大家可自行調(diào)試K值看看對車輛的影響；

電機選取建議：由于考慮到減速器，而且?guī)鞲衅鳌Ｆ鋵嵑竺鎸嵺`得知可以不要位置傳感器，這樣選擇電機的空間就很大了，買便宜的；

電機扭矩要大；說白了，功率要大；轉(zhuǎn)動慣量大似乎的更穩(wěn)定，所以不用空心杯的也許更好；

減速比可以大一點，用較大的輪子；

重心越靠下，抗擾性越強；但是可能會影響穩(wěn)定性；

購買的電機型號參考：

算法：

常用計算方法有兩種：互補濾波和卡爾曼濾波；都可以輸出校正后的角度與角速度；我采用的是卡爾曼濾波，考慮到單片機的運算能力，是經(jīng)過精簡的，當(dāng)然這些都是老外做的，關(guān)于卡爾曼濾波，我找了很多資料，詳見附件內(nèi)容。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab两轮自平衡小车,两轮自平衡小车（全部设计资料+设计分析）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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