基于单片机的智能平衡小车设计

• 作者: 张灵玉 邓博 袁林 贺壮 杨波
• 来源期刊: 成都信息工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 平衡小车 RT1021单片机 MPU6050 串级PID 卡尔曼滤波
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 电子信息科学与技术
• 页码范围: 138-143
• 页数: 6页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.16836/j.cnki.jcuit.2022.02.004

摘要

为满足出行需求,提高平衡小车的智能化水平,采用D型车模平台,RT1021单片机为核心控制单元,MPU6050姿态传感器采集小车姿态信息,运用卡尔曼滤波算法对陀螺仪采集数据进行融合与分析得到系统当前状态的最优化输出,最后通过串级PID控制电机输出,设计一款基于单片机的自主直立、自动循迹、主动避障的智能平衡小车.系统设计主要包括人机交互模块、传感器模块、电机驱动模块、运算放大模块,由软硬件两部分内容共同构建具有信号输入和控制反馈的闭环系统.经过多次测试表明:在室内PVC赛道上,平衡小车能够在平均2.5 m/s的速度下,实现自主直立、寻迹、避障,且具有较强的抗干扰能力,符合设计要求.