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      基于STM32單片機的雙輪自平衡小車系統(tǒng)的設(shè)計

      2016-12-06 09:55:31
      山東工業(yè)技術(shù) 2016年21期
      關(guān)鍵詞:陀螺儀框圖小車

      徐 錦

      (長安大學 電子與控制工程學院,西安 710021)

      基于STM32單片機的雙輪自平衡小車系統(tǒng)的設(shè)計

      徐錦

      (長安大學 電子與控制工程學院,西安 710021)

      本文介紹了基于 STM32F103C8T6 單片機的雙輪自平衡小車系統(tǒng)的設(shè)計,以 MPU6050 三軸陀螺儀加速計為傳感器的姿態(tài)感知系統(tǒng),通過卡爾曼濾波對傳感器的數(shù)據(jù)進行濾波融合,采用 PID 算法實現(xiàn)小車兩輪自平衡,使用 TB6612 電機驅(qū)動模塊實現(xiàn)小車的驅(qū)動電機,綜合實現(xiàn)小車的直立行走。通過藍宙的線性 CCD 實現(xiàn)小車的循跡功能。

      姿態(tài)感知;卡爾曼濾波;PID控制;MPU6050三軸陀螺儀加速計;TB6612電機驅(qū)動;線性CCD

      1 電路設(shè)計

      1.1 MPU6050三軸陀螺儀加速計模塊子系統(tǒng)框圖

      圖1 MPU6050三軸陀螺儀加速計模塊子系統(tǒng)框圖

      1.2 TB6612電機驅(qū)動模塊子系統(tǒng)框圖

      圖2 TB6612電機驅(qū)動模塊子系統(tǒng)框圖

      1.3 線性CCD模塊子系統(tǒng)框圖

      圖3 線性CCD模塊子系統(tǒng)框圖

      2 程序設(shè)計

      2.1 程序功能描述

      (1)實現(xiàn)直立平衡控制

      (2)平衡的基礎(chǔ)上實現(xiàn)行走

      (3)進而實現(xiàn)循跡功能

      2.2 程序設(shè)計思路

      首先寫程序要有整體思路,小車最先應該讓電機先轉(zhuǎn),然后達到平衡的目的,利用MPU6050三軸陀螺儀加速計為傳感器的姿態(tài)感知系統(tǒng),通過卡爾曼濾波對傳感器的數(shù)據(jù)進行濾波融合,采用PID算法實現(xiàn)小車兩輪自平衡,使用TB6612電機驅(qū)動模塊實現(xiàn)小車的驅(qū)動電機,綜合實現(xiàn)小車的直立行走,差速轉(zhuǎn)向。進而寫出線性CCD的部分程序。

      圖4 主程序流程圖

      所以程序中應該有平衡部分,速度控制部分,轉(zhuǎn)向控制部分,然后應該根據(jù)芯片與電路的鏈接方法,寫出芯片的初始化程序。

      3 測試分析與結(jié)論

      3.1 根據(jù)直立控制調(diào)試,由此可以得出結(jié)論見表1,表2

      表1 kp大小測試(kd=0)

      表2 kd大小測試(kp=500)

      (1)可以確定得到kp=500,kd=1.7是P、D參數(shù)的最大值;(2)對每個系數(shù)乘以0.6,取整得到kp=300,kd=1,為理想的值。(3)小車的機械中值在0°。

      3.2 根據(jù)速度控制調(diào)試,由此可以得出結(jié)論見表3

      (1)kp=80,ki=kp/200是速度控制P、I參數(shù)的理想值;(2)kp=80,ki=kp/200是正極性。

      平及需求。

      3.2.3 項目定位

      在前期工作的基礎(chǔ)上進行房地產(chǎn)項目定位,產(chǎn)品要考慮消費者的需求,要有效彌補市場供應的空白。同時要充分考慮項目品牌的培育,通過成功的項目口碑帶動開發(fā)商品牌的樹立,讓企業(yè)品牌增值。

      3.2.4 投資分析

      對定位后的房地產(chǎn)項目進行投資分析,估算項目投資、銷售收入、成本等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),計算項目的投資收益率、凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率等基本評價指標,對項目的財務可行性進行論證。

      3.2.5 產(chǎn)品設(shè)計

      房地產(chǎn)項目產(chǎn)品設(shè)計主要包括規(guī)劃設(shè)計、建筑風格設(shè)計、綠化系統(tǒng)設(shè)計和公共配套設(shè)施規(guī)劃等。充分考慮市場需求、消費者心理需求,凸顯現(xiàn)代、活力、地區(qū)文化、客戶群、生態(tài)綠化、公共配套設(shè)施等因素,進行系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計,力求產(chǎn)品符合市場和消費者的需求。

      近年來,國家不斷調(diào)整銀行貸款政策、經(jīng)濟調(diào)控、土地等政策,房地產(chǎn)市場的競爭不斷加劇,房地產(chǎn)開發(fā)風險性加劇。對于房地產(chǎn)企業(yè)來說,應該做好房地產(chǎn)前期策劃工作,以便于增強房地產(chǎn)開發(fā)項目的競爭能力,解決企業(yè)管理問題,更加有效地整合房地產(chǎn)項目資源[4],提高房地產(chǎn)企業(yè)的市場競爭能力。

      [1]劉青.淺析房地產(chǎn)開發(fā)前期市場定位策劃[J].建材發(fā)展導向,2013(05).

      [2]華彥,劉軍.房地產(chǎn)項目前期策劃工作淺析[J].建筑工程,2015(02).

      [3]劉新宇.探討房地產(chǎn)項目開發(fā)前期策劃[J].江西建材,2015.

      [4]高非凡.基于房地產(chǎn)開發(fā)項目前期策劃的研究[J].城市建設(shè)理論研究,2015(05).

      10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.234

      叢蘇莉,女,碩士研究生,講師,研究方向:建設(shè)工程管理、房地產(chǎn)經(jīng)營與管理等。

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