[发明专利]一种电动双轮平衡车系统及电动双轮平衡车控制方法

权利要求书

1.一种电动双轮平衡车系统，其特征在于，包括位于电动双轮平衡车两侧的控制器、单片机；

所述单片机，用于通电后，检测是否有电源开关键按下，如果有电源开关键按下，则记录本侧的控制器为主机，选取并执行主机所需要的功能，自动屏蔽从机功能，并发送主机信号和已开机信号到另一侧的控制器；

另一侧的控制器接收主机信号和已开机信号后，标记自身为从机，选取并执行从机所需要的功能，自动屏蔽主机功能，发送从机信号和已开机信号到主机；

所述主机和所述从机在所述电动双轮平衡车运动时，互相传输本侧的运动数据，以实现主从机在运动状态下的相互协调控制。

2.如权利要求1所述的电动双轮平衡车系统，其特征在于，所述主机和所述从机采用异步收发传输器UART、集成电路总线IIC或串行外设接口SPI进行数据传输。

3.如权利要求1所述的电动双轮平衡车系统，其特征在于，在确认开机启动成功后，所述主机和所述从机互相传输开关机状态、故障信息、陀螺仪角度、电机速度、电机目标驱动占空比、电机实际驱动占空比。

4.如权利要求1所述的电动双轮平衡车系统，其特征在于，所述电动双轮平衡车的任一侧在外壳上开设有启动控制器的电源开关键。

5.如权利要求1所述的电动双轮平衡车系统，其特征在于，所述主机和所述从机读取陀螺仪数据计算得到M_Angle，并更新到需要发送的数据中，读取通讯数据得到对侧倾斜角度S_Angle，以0角度为目标值，以M_Angle为反馈值进行PI运算得到电动双轮平衡车的速度目标值M_REF_Speed。

6.如权利要求1至5任一所述的电动双轮平衡车系统，其特征在于，所述主机用于计算本侧电机实际速度M_Speed和所述从机用于计算本侧电机实际速度S_Speed，所述主机和所述从机根据M_Speed和S_Speed，得到两侧速度差值Diff_speed，以两侧速度差值Diff_speed为反馈值进行PI运算，得到需要调整的电机驱动值Adjust_REF_Speed，将计算出来的M_REF_Speed+Adjust_REF_Speed输入到速度环路中，得到电机驱动电流参考值M_REF_PWM，以此反复调节，以控制两侧电机速度偏差，使电动双轮平衡车直行平稳。

7.如权利要求1所述的电动双轮平衡车系统，其特征在于，所述主机和所述从机设定转弯整车速度M_Turn_MAX_Speed＝M km/h，若速度目标值M_REF_Speed大于M_Turn_MAX_Speed，则控制M_REF_Speed以每Ius等量递减的方式递减至M_Turn_MAX_Speed，同时计算本侧电机实际速度M_Speed和对侧电机实际速度S_Speed的差值为Diff_speed，设定转弯电机差速T_Ref_Speed＝S km/h，以两侧速度差值Diff_speed为反馈值进行PI运算得到需要调整的电机驱动值Adjust_REF_PWM，将当前的电机驱动电流参考值以及Adjust_REF_PWM输入到电机矢量控制电流环路中，得到新的电机驱动值M_PWM，以此反复调节，以实现两侧电机速度在差速T_Ref_Speed＝S km/h且整车速度在M km/h条件下进行转弯，保证转弯的安全性。

8.如权利要求1所述的电动双轮平衡车系统，其特征在于，所述主机和所述从机在本侧倾斜角度M_Angle和对侧倾斜角度S_Angle的差值大于预设角度时，减小电机驱动电流参考值M_REF_PWM。

9.如权利要求1所述的电动双轮平衡车系统，其特征在于，所述主机和所述从机检测新的电机驱动值M_PWM与电机实际驱动占空比S_PWM之间的差值是否大于预设的驱动值，若新的电机驱动值M_PWM与电机实际驱动占空比S_PWM迅速差值大于预设的驱动值，减小所述M_PWM。

10.一种基于权利要求1所述电动双轮平衡车系统的电动双轮平衡车控制方法，其特征在于，包括：

所述单片机通电后，检测是否有电源开关键按下，如果有电源开关键按下，则记录本侧的控制器为主机，选取并执行选择电源灯指示、电量指示、故障灯指示，左转灯控制功能，自动屏蔽从机功能，并发送主机信号和已开机信号到另一侧的控制器；

另一侧的控制器接收主机信号和已开机信号后，标记自身为从机，选择速度指示、超速报警、温度过高指示、右转灯控制功能，自动屏蔽主机功能，发送从机信号和已开机信号到主机；

所述主机和所述从机在所述电动双轮平衡车运动时，互相传输本侧的运动数据，以实现主从机在运动状态下的相互协调控制。