1。2 国内外便携式代步电动车研究及发展状况
1。2。1 国外的研究状况
1。2。2 国内的研究状况
1。3 目前便携式代步电动车研究中存在的问题
(1) 目前中国企业很难全面掌握便携式代步电动车控制系统核心研制技术, 中国对这种便携式代步电动车的需求主要依赖于外国进口,而外国企业对该核心 技术进行全面垄断从而使得该车的售价极高,最低端配置的车型售价也大约要 6 万元[7]。
(2) 目前大多数的企业及个人都是在传统数学模型的基础上对便携式代步
电动车控制系统进行研发。传统的数学模型均是把代步电动车驱动电机的电枢两 端电压作为控制变量,中央控制模块所调整的主要是电机两端电枢电压。但是使 车体保持在平衡的状态上,这种控制在本质上是对两车轮在转矩进行的整合。由 直流电机拖动理论可以知道[8],如果仅仅通过改变驱动电机的两端电枢电压让整 车调整在平衡的状态上,那么整车控制系统则肯定会被电机转速所干扰。因此如 果要使得该车获得优良的控制性能,车辆的行驶速度是不可忽视的主要因素。要 测量整车的行驶速度就必须安装相应的速度传感器,这样会增加整车成本,同时 也使得整车控制系统的控制复杂程度大大增加,降低了便携式代步电动车整体运 行的可靠程度。
(3) 目前便携式代步电动车控制模块主要都依赖高准确度、高售价的陀螺仪 和传感器以及测速传感器等等来保持车体控制系统的稳定性,这大大的增加了整 体车辆的成本。然而,使用较低准确度的陀螺仪和传感器就需要运行程度较高的 程序算法,这样就使得整车的控制难度大大增加。[9]文献综述
(4) 现有代步车构造简单、功能单一,启动、刹车、驱动、转向都无法自动 控制。并且费力、费时,不能成为远距离出行便携代步工具,并且有些便携式代 步车需要驾驶者有较强的平衡能力,操作起来不是特别灵活。
(5) 现阶段部分便携式代步车把马达装在转动装置上,随转动装置的转动实 现转弯,这样当人体比较重的时候,就需要有很大的力来驱动转动装置,耗费的 能量大。
1。4 本课题的实际应用价值及意义
目前市场上大部分的代步电动车控制系统基于传统的数学模型以及高精度 的传感器和陀螺仪等精密仪器来保持系统的稳定性,这不仅仅增加了系统的复杂 性,而且还从根本上增加了整车的成本。本课题着重研究一种带有压力感应系统 的电动滑板车及其驱动方法。该控制系统由左右两脚的压力传感器作为检测元件, 使用者只要把重心往右脚或者左脚偏移即可,容易操作;此外,现有代步车转弯 的具体措施是把马达装在转动装置上,随转动装置的转动从而实现转弯,这样当 驾驶者比较重的时候,就需要有很大的力来驱动,耗能大。该控制系统是利用两
个直流电机的转速差(一个轮子转的慢另一个轮子转的快)来转弯,容易实现。本 课题研发的新型控制系统不仅仅能够用于便携式代步电动车上,而且可以用于其
他人机交互的工作领域。从而达到更好的生产控制程度,达到最大化的收益。
1。5 本文的主要研究内容
对现有的国内外便携式代步电动车控制系统进行研究,设计一种新型的控制 系统,利用单片机或其他控制模板配合压力传感器对代步电动车进行系统控制。 设计压力传感数据采集模块电路并对数据采集信号进行滤波处理。设计驱动电机 驱动电路以及编写系统运行程序并对系统进行后期调试处理。