CN102542896A - 双轮自平衡小车 - Google Patents

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徐杰
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Abstract

本发明公开了一种双轮自平衡小车，属于教学实验装置技术领域，其特征在于：包括左轮、右轮，左轮和右轮之间通过车轴相连接，在左轮和右轮上皆安装有驱动电机，平衡块放置于车轴上，在平衡块内置有控制器，控制器包括电源、单片机、倾角传感器，电源分别与单片机、倾角传感器、驱动电机相连，倾角传感器与单片机相连，单片机与驱动电机相连。本发明将控制理论趣味化，具有较好的推广价值。

Description

双轮自平衡小车
技术领域：
本发明涉及一种双轮自平衡小车，具体来讲是涉及一种用于控制理论教学及开展各种控制实验的双轮自平衡小车。
背景技术：
现在自动控制理论的教学非常枯燥，难以直观演示。目前，用于进行控制理论教学及开展各种控制实验的实验平台主要是直线倒立摆，但采用这种直线倒立摆进行控制理论教学及开展各种控制实验，从被教习者反应来看，趣味性和演示性都远远不够。
因此，申请人旨在开发一种全新的用于控制理论教学及开展各种控制实验的工具。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有较强趣味性和演示性的，用于控制理论教学及开展各种控制实验的双轮自平衡小车。
为达到上述的目的，本发明采用如下技术方案。
一种双轮自平衡小车，其特征在于：包括左轮、右轮，左轮和右轮之间通过车轴相连接，在左轮和右轮上皆安装有驱动电机，平衡块放置于车轴上，在平衡块内置有控制器，控制器包括电源、单片机、倾角传感器，电源分别与单片机、倾角传感器、驱动电机相连，倾角传感器与单片机相连，单片机与驱动电机相连。
本发明的有益效果如下：首先，使平衡块保持于水平的垂直角度。然后打开控制器的电源，由于左右轮的运动，平衡块会很快倾斜，此时，倾角传感器将角度的变化信息传送给单片机，单片机检测到倾角变化情况后，驱动左、右两个驱动电机，控制车轮向倾斜的方向运动，使平衡块不会倾倒，实现自平衡的功能。本发明的控制器，可以实现不同的控制算法，演示不同控制算法的控制效果，将控制理论趣味化，具有较好的推广价值。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1 是本发明的机械结构示意图；
图2 是本发明控制器的结构意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的双轮自平衡小车，包括带驱动电机的左轮1，带驱动电机的右轮2，左轮1和右轮2之间通过车轴3相连接，平衡块4放置于车轴3上，在平衡块4内置有控制器5。控制器5包括电源50、单片机51、倾角传感器52，电源50分别与单片机51、倾角传感器52、左右轮的驱动电机相连，倾角传感器52与单片机51相连，单片机51与驱动电机相连。
本发明的工作原理如下：
首先，使平衡块4保持于水平的垂直角度。然后打开控制器5的电源，由于左右轮的运动，平衡块4会很快倾斜，此时，倾角传感器52将角度的变化信息传送给单片机51，单片机51检测到倾角变化情况后，驱动左、右两个驱动电机，控制车轮向倾斜的方向运动，使平衡块4不会倾倒，实现自平衡的功能。本发明的控制器，可以实现不同的控制算法，演示不同控制算法的控制效果，将控制理论趣味化，具有较好的推广价值。

Claims (1)

1.一种双轮自平衡小车，其特征在于：包括左轮、右轮，左轮和右轮之间通过车轴相连接，在左轮和右轮上皆安装有驱动电机，平衡块放置于车轴上，在平衡块内置有控制器，控制器包括电源、单片机、倾角传感器，电源分别与单片机、倾角传感器、驱动电机相连，倾角传感器与单片机相连，单片机与驱动电机相连。
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