自平衡独轮车的研究与设计

段丽娜

;

赵金

【期刊名称】

《微电机》

【年

(

卷

),

期】

2017(050)002

【摘

要】

The design is based on the in-depth study on embedded 

operating system,a self balancing one-wheeled vehicles design scheme 

based on STM32,realized automatic driving and control of special 

environment in narrow and dangerous space work etc.On the current 

domestic and international research experience from the balance of the car 

was analyzed,combined with the design experience wheelbarrow proposed 

by STM32 as the control core,drive with BLDC motor,oblique angle by gyro 

and accelerometer sensors detect body and angular velocity,using the 

Kalman filter algorithm fusion of accelerometer and gyroscope data,add 

shock structure in the mechanical structure design.In addition,the design 

of digital PID control algorithm to improve the performance of the 

system,self-balancing control wheelbarrow.%

在深入研究嵌入式操作系统的基

础上

,

提出了基于

STM32

的自平衡独轮车设计方案

,

实现在狭小和危险的空间内工

作等特殊环境进行自动行驶和控制

.

对国内外目前自平衡小车的研究经验加以分析

,

结合独轮车研究设计经验提出采用

STM32

为控制核心

,

驱动器选用无刷直流电机

,

利用陀螺仪和加速度计传感器检测车体的斜角度和角速度

,

运用卡尔曼滤波算法将

加速度计和陀螺仪的数据进行融合

,

在机械结构设计上加入防震结构

.

此外采用数字

PID

控制算法来提高系统的性能

,

实现独轮车的自平衡控制

.