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最近做了幾種自平衡小車,最早是因?yàn)闆]做過,一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)也沒有,就隨便買了個(gè)TT馬達(dá)三輪的小車底盤,去掉前輪,用Arduino+MPU6050做了一個(gè),剛開始小車的整體結(jié)構(gòu)布局不合理,所以穩(wěn)定性不是很好,后來在網(wǎng)友pz_cloud的指點(diǎn)下,調(diào)整了結(jié)構(gòu),使得穩(wěn)定性大大提高,此后又加上測速碼盤、藍(lán)牙通訊就可以用手機(jī)控制運(yùn)動了。做完這些后沒事干,又做了一個(gè)超聲波測距的自平衡小車,仍在TT馬達(dá)(這個(gè)馬達(dá)的響應(yīng)很差)這個(gè)底盤上,感覺效果比前一個(gè)還要稍好些,并且期間改變了一些參數(shù),做了測試對比。之后又買了一個(gè)F3的小車底盤,在這個(gè)底盤上也同樣分別做了MPU6050和超聲測距的兩種平衡車,在這里就反過來了,明顯看出MPU6050的要更穩(wěn)定一些了。
這期間也看過一些賣家和網(wǎng)上其他作者的一些代碼,其實(shí)角度平衡這塊控制的思路和做法基本上就兩種,差別大的是在平衡小車的運(yùn)動和動作的控制方面。
通過一段時(shí)間的接觸以及與廣大網(wǎng)友的交流,發(fā)現(xiàn)制作自平衡小車和選擇制作的方案都很盲目,很多新人都沒有一個(gè)自己的明確需求,有些有明確需求的與平衡車的關(guān)系又不大。譬如,有的人就是要通過它學(xué)習(xí)一種單片機(jī),學(xué)自動控制或機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生覺得應(yīng)該做這個(gè)。這其中有些新人原理圖都看不明白,一些基本的概念都不清楚,可能覺得上了幾年學(xué),學(xué)了很多課程了,覺得做這個(gè)應(yīng)該是個(gè)很容易的事了,網(wǎng)上資料很多,原理圖、源代碼都是現(xiàn)成的,但自己動手一碰到問題(譬如之前很多網(wǎng)友提到的供電問題、干擾問題,有些是簡單的接線、模塊的測試都成問題)就不知如何是好,有些很清楚轉(zhuǎn)回去從簡單的基礎(chǔ)做起,再慢慢轉(zhuǎn)到這上面,還有些做得也不錯(cuò)了,就是爬不了坡,這一系列問題使我想到,自平衡小車不只是編個(gè)程序、搭個(gè)電路那么簡單(當(dāng)然除了買一個(gè)現(xiàn)成的底盤外),它包含合理的車體結(jié)構(gòu)、電機(jī)的動力、供電、傳感器、控制等方方面面,是一個(gè)系統(tǒng)完全的項(xiàng)目。
那么我們是要做一個(gè)很容易平衡的自平衡車呢,還是要做一個(gè)不容易平衡的自平衡車呢?我看到網(wǎng)上有個(gè)用TT馬達(dá)做的自平衡小車,他的動力電池安裝在底板之下,這樣重心很低,自然小車就好控制。
是要讓它像其他結(jié)構(gòu)(三輪、四輪結(jié)構(gòu))一樣靈活運(yùn)動控制呢,還是把精力放在如何平衡上呢?所以這一系列問題,讓我有些迷惑,我最初的動機(jī)就是想做到在各種外部擾動的情況下小車能保持穩(wěn)定的平衡,后來碰到各種網(wǎng)友提到各種其他進(jìn)一步的要求時(shí),我感覺有些需求就不適合自平衡小車了。我是搞工程的,工程上往往是要針對需求選用合理的、最佳的技術(shù)方案,如果要是做項(xiàng)目,不是做表演,那么為了實(shí)現(xiàn)那些需求我可能根本就不會選擇兩輪的方案了。在我們很多參與競標(biāo)的項(xiàng)目中,有些甲方提出的一些需求本身就是自相矛盾的,還有我們以前中學(xué)物理題里面經(jīng)常會出現(xiàn)一些(假設(shè)……不變),這些假設(shè)導(dǎo)致大學(xué)畢業(yè)生工作好幾年了,還問燈泡為什么不串聯(lián)起來,非要并連起來用的問題。
據(jù)此,我提出一些選項(xiàng)(這些選項(xiàng)不一定完整,歡迎廣大網(wǎng)友不斷補(bǔ)充,是可以多選的選項(xiàng)),看看大家是怎么看待這個(gè)問題的?
1、結(jié)構(gòu)合理小車;
2、平衡控制穩(wěn)定,能抵抗一定的擾動(抵抗大的擾動要結(jié)構(gòu)、電機(jī)和供電都要滿足一定的指標(biāo)要求);
3、電機(jī)動力強(qiáng)勁(供電自然要配套),要能爬坡、抗較大的擾動;
4、通過這個(gè)平臺將學(xué)到的東西綜合起來運(yùn)用,提高自己的動手、分析與解決問題的能力。
能大家就是感覺好奇,能自己做,就來自己來體會一下吧,沒那么多復(fù)雜的想法,感覺把問題搞復(fù)雜了!
網(wǎng)友:
我覺得早做出能在平地上能穩(wěn)定運(yùn)行的小車之后,應(yīng)該考慮的是復(fù)雜路況下的可靠性,畢竟做這個(gè)東西的,出發(fā)點(diǎn)大概都是為了弄懂負(fù)反饋系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。從傳感器檢測信號 ,濾波,PID控制,輸出。做完小車了是把二階濾波,卡爾曼濾波,PID控制這些東西弄懂了,還是看人家這么寫,自己就這么寫,最后也能站立就行了。說實(shí)話,論壇里好幾篇帖子的arduion代碼,我拷過去試驗(yàn)過,根本站不起來,就吹牛而已!
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