[实用新型]一种电动自平衡独轮车的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及独轮车技术领域，尤其是一种电动自平衡独轮车的控制系统。

背景技术

目前在国内，独轮车开始悄悄盛行起来，独轮车不再是特殊人群的专用工具，所有人都可以享有。在国内的独轮车市场上，电动自平衡独轮车选用的主控芯片数据处理能力较弱，而且由于控制算法简单，甚至有一些采用开环控制方法，导致独轮车控制的稳定可靠性较差，并且在软件控制程序中考虑因素不全，保护程序不全面，严重影响驾驶人的安全。

此外，国内的独轮车厂家在采集车辆的倾斜角度时仅仅依靠陀螺仪或加速度计进行采集，没有采用陀螺仪和加速度计的数据融合处理技术，这样由于车辆的振动等原因，导致倾角测量精度低，进而导致控制稳定性及可靠性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够精确判断电动自平衡独轮车的侧倾角度、控制更加稳定、行驶更加安全的电动自平衡独轮车的控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种电动自平衡独轮车的控制系统，包括用于采集角速度信号和加速度信号的9轴运动处理传感器、用于采集直流无刷电机转子位置信号的直流无刷电机转子位置传感器、控制单元以及直流无刷电机，9轴运动处理传感器、直流无刷电机转子位置传感器的输出端均与控制单元的输入端相连，控制单元的输出端与直流无刷电机的输入端相连，直流无刷电机输出转矩信号驱动车轮转动。

所述控制单元由9轴运动处理传感器信号处理电路、直流无刷电机转子位置信号处理电路、主控芯片以及直流无刷电机驱动电路组成，所述9轴运动处理传感器的输出端与9轴运动处理传感器信号处理电路的输入端相连，直流无刷电机转子位置传感器的输出端与直流无刷电机转子位置信号处理电路的输入端相连，9轴运动处理传感器信号处理电路、直流无刷电机转子位置信号处理电路的输出端均与主控芯片的输入端相连，主控芯片的输出端与直流无刷电机驱动电路的输入端相连，直流无刷电机驱动电路的输出端与直流无刷电机的输入端相连，所述主控芯片采用数字信号处理器TMS320F2809及其外围电路。

所述9轴运动处理传感器信号处理电路包括芯片MPU6050，其8脚通过上拉电阻R201接VCC_3.3V，且通过电容C201接地；其9脚通过上拉电阻R202接VCC_3.3V；其23脚与数字信号处理器TMS320F2809的5脚相连，且通过上拉电阻R203接VCC_3.3V；其24脚与数字信号处理器TMS320F2809的100脚相连，且通过上拉电阻R204接VCC_3.3V；其13脚接VCC_3.3V，且通过并联的电容C202和C203接地；其20脚通过旁路电容C204接地；其10脚通过旁路电容C205接地；其12脚与数字信号处理器TMS320F2809的95脚相连。

所述直流无刷电机转子位置信号处理电路包括用于接入直流无刷电机转子位置传感器的电源线和信号线的接插头P201，其4、3、2脚分别与光耦OC201、光耦0C202、光耦OC203的输入端相连，光耦OC201、光耦0C202、光耦OC203的输入端分别接限流电阻R205、R206、R207，光耦OC201、光耦0C202、光耦OC203的输出端分别经过上拉电阻R208、上拉电阻R209和上拉电阻R210接VCC_5V，数字信号处理器TMS320F2809的6脚接在上拉电阻R208与光耦OC201的输出端之间，数字信号处理器TMS320F2809的7脚接在上拉电阻R209与光耦OC202的输出端之间，数字信号处理器TMS320F2809的8脚接在上拉电阻R210与光耦OC203的输出端之间。