[发明专利]一种双轮平衡车驱动防滑系统的方法

权利要求书

1.一种双轮平衡车驱动防滑系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.通过光电编码器获得左右驱动轮的旋转角速度ω₁、ω₂，并通过加速度计和陀螺仪分别获得车身在水平前向、侧向以及垂直方向三个正交方向的加速度和自转角速度a_x、a_y、a_z、ω_x、ω_y、ω_z；

步骤2.根据旋转角速度ω₁、ω₂，车身在水平前向、侧向以及垂直方向三个正交方向的加速度和自转角速度a_x、a_y、a_z、ω_x、ω_y、ω_z通过微控制器内部的互补滤波算法得到不受车轮打滑的平衡车真实速度v_T以及车身的倾角、倾角变化率根据得到的平衡车真实速度v_T以及车身的倾角、倾角变化率再通过微控制器对平衡车的平衡状态和速度状态进行PID控制算法计算，得到控制转矩T_mk；

(1)根据微控制器内部的互补滤波算法得到不受车轮打滑的平衡车真实速度v_T；

(2)通过光电编码器获得左右驱动轮的旋转角速度ω₁、ω₂以及式得到两侧驱动轮各自在i时刻的滑转率S_i；

(3)根据(1)、(2)和计算出的平衡车各状态参数以及路面情况计算出最佳滑转率S_Oi，以及计算出相应的驱动轮转矩T_mi：

为驱动轮的动力学方程，i＝1为左轮、i＝2为右轮，F_xi为第i个驱动轮的驱动力，由上述a_x、a_y、a_z拟合成的前向加速度与整车质量决定，J_w为驱动轮转动惯量，由驱动轮质量和半径经过均匀积分获得，m_i为分配给左右轮的整车质量，m为整车质量。

步骤3.滑转率判断，确定电机输出转矩：

(1).若平衡车处于非滑转状态，则微控制器控制电机输出转矩C；

(2).若平衡车处于滑转状态，则微控制器控制电机输出控制转矩T_mk、T_mi中较小的转矩。

2.根据权利要求1所述的一种双轮平衡车驱动防滑系统的方法，其特征在于：所述的步骤3包括：

(1)若由步骤2得到的S_i＞S_Oi，所述的平衡车处于非滑转状态；

(2)若步骤2得到的S_i＜S_Oi，则平衡车处于滑转状态。