一种双轮车速度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于速度控制领域，提供了一种双轮车速度控制方法及系统。该双轮车速度控制方法包括：获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度；根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值，并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差；根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度；根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动，并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。通过对电机的目标速度进行调整，使双轮车在两侧电机速度不一致时能够及时调整电机的目标速度，使其保持两侧电机速度的平稳保证整车的平稳。

【技术实现步骤摘要】
一种双轮车速度控制方法及系统
本专利技术属于速度控制领域，尤其涉及一种双轮车速度控制方法及系统。
技术介绍
双轮车采用两个轮子支撑，蓄电池供电，无刷电机驱动，加单片机控制，姿态传感器采集角速度和角度信号，共同协调控制车体的平衡，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(DynamicStabilization)的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。目前双轮车都是人站在平衡车踏板上通过脚控制脚踏板倾斜角度或者手控制手扶摇杆倾斜幅度来控制整车前进后退以及转向。基于安全性考虑平衡车限速都在20km/h以下，但对人体来说当直行速度大于一定速度时，路面低洼起伏很大或者大幅度的转弯时带来的平衡车左右两侧电机速度不一致，会导致整车左右来回晃动或者急转弯使人脱离平衡车踏板，导致存在安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种双轮车速度控制方法及系统，以解决现有技术中双轮车左右两侧电机速度不一致，导致整车左右来回晃动使人脱离平衡车踏板，从而导致存在安全隐患的问题。第一方面，提供了一种双轮车速度控制方法，包括：获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度；根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值，并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差；根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度；根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动，并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。第二方面，提供了一种双轮车速度控制系统，包括：获取单元，用于获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度；第一计算单元，用于根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值，并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差；第二计算单元，用于根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度；控制单元，根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动，并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。在本专利技术实施例中，通过获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度，并计算出对应的转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差，再利用计算出的转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差计算出第二左电机目标速度和第二右电机目标速度，最后以计算出的第二左电机目标速度和第二右电机目标速度作为基础，根据第二左电机目标速度控制左驱动电机转动，并根据第二右电机目标速度控制右驱动电机转动，以调整电机的速度，使得双轮车在出现左右两侧的实际左电机速度和实际右电机速度不一致时能够及时调整电机的第二左电机目标速度和第二右电机目标速度，使其保持两侧电机速度的平稳保证整车的平稳，减小了安全隐患。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1中双轮车速度控制方法的流程图；图2是本专利技术实施例2中双轮车速度控制方法的流程图；图3是本专利技术实施例提供的双轮车速度控制系统的原理框图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。本专利技术获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度；根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值，并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差；根据转弯限制值、实际电机速度差和目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度；基于第二左电机目标速度和第二右电机目标速度，控制驱动电机转动，以调整车轮速度。使得双轮车在出现左右两侧的实际左电机速度和实际右电机速度不一致时能够及时调整电机的第二左电机目标速度和第二右电机目标速度，使其保持两侧电机速度的平稳保证整车的平稳，减小了安全隐患。在本说明书中，统一采用设限制系数为K、实际左电机速度为VL、实际右电机速度为VR、第一左电机目标速度为VLref、第一右电机目标速度为VRref、第二左电机目标速度为VLref2、第二右电机目标速度为VRref2、实际电机速度差为VΔspeed、目标电机速度差为VΔspeedref、转弯限制值为VLimit、实际速度调整值为VΔadjust以及目标速度调整值为VΔadjustref。本专利技术所有实施例的实现，既可基于一个控制处理模块来实现，也可基于多个控制处理模块进行协作来实现，如，可以基于一个单片机来实现实施例中的数据处理和驱动电机的控制，也可以采用多个单片机来实现，在采用多个单片机来实现数据处理和驱动电机的控制时，需要单片机之间进行相互通信并共享所有数据。为了说明本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例1图1对应了本专利技术实施例1提供的双轮车速度控制方法的实现流程图，详述如下：在S101中，获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度。在S101获取实际左电机速度和实际右电机速度时，考虑到速度传感器和人能感知的速度变化的反应时间，一般采取每隔Xus时间进行一次电机速度的采集，其中Xus取电机控制周期16Khz对应的周期时间的倍数，取一倍是则Xus为62.5us，一般最大取到5000us，即Xus取值范围为62.5us-5000us，其中取值为500～2000us时最佳。在S102中，根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值，并根据第一左电机目标速度和第一右电机目标速度确定目标电机速度差，包括：转弯限制值是实际左电机速度和实际右电机速度的均值与限制系数的乘积。实际电机速度差是实际左电机速度与实际右电机速度的差值，或者是实际右电机速度与实际左电机速度的差值；目标电机速度差是第一左电机目标速度与第一右电机目标速度的差值，或者是第一右电机目标速度与第一左电机目标速度的差值。在S102，根据实际左电机速度和实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值之前，还包括：获取限制系数。限制系数K是人为制定的系数，用于后续的计算转弯限制值，可以直接人为设定一个具体值来作为限制系数K，也可以通过计算来得到，通过计算得到限制系数K时：在计算限制系数前，需要测量好电机能达到的最大速度Vmax，预先设置好电机的转弯最大限制速度Vx、转弯最小限制速度Vy以及起始速度Vstart。电机的转弯最大限制速度Vx和转弯最小限制速度Vy是指在转弯时限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轮车速度控制方法，其特征在于，包括：获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度；根据所述实际左电机速度和所述实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值，并根据所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度确定目标电机速度差；根据所述转弯限制值、所述实际电机速度差和所述目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度；根据所述第二左电机目标速度控制左驱动电机转动，并根据所述第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。

【技术特征摘要】
1.一种双轮车速度控制方法，其特征在于，包括：获取实际左电机速度、实际右电机速度、第一左电机目标速度和第一右电机目标速度；根据所述实际左电机速度和所述实际右电机速度确定实际电机速度差和转弯限制值，并根据所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度确定目标电机速度差；根据所述转弯限制值、所述实际电机速度差和所述目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度；根据所述第二左电机目标速度控制左驱动电机转动，并根据所述第二右电机目标速度控制右驱动电机转动。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述的转弯限制值是所述实际左电机速度和所述实际右电机速度的均值与限制系数的乘积。3.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述实际电机速度差是所述实际左电机速度与所述实际右电机速度的差值，或者是所述实际右电机速度与所述实际左电机速度的差值；所述目标电机速度差是所述第一左电机目标速度与所述第一右电机目标速度的差值，或者是所述第一右电机目标速度与所述第一左电机目标速度的差值。4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述转弯限制值、所述实际电机速度差和所述目标电机速度差确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度，包括：判断是否获取到转弯指令；若能获取到转弯指令，根据所述转弯限制值与所述实际电机速度差计算实际速度调整值，并通过所述转弯限制值与所述目标电机速度差计算目标速度调整值；若未能获取到转弯指令，根据所述实际电机速度差计算所述实际速度调整值，并通过所述目标电机速度差计算所述目标速度调整值；根据所述实际速度调整值、所述目标速度调整值、所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度，确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度。5.如权利要求3或4所述方法，其特征在于，所述根据所述实际速度调整值、所述目标速度调整值、所述第一左电机目标速度和所述第一右电机目标速度确定第二左电机目标速度和第二右电机目标速度，包括：若所述实际电机速度差为所述实际左电机速度减所述实际右电机速度，且所述目标电机速度差为所述第一左电机目标速度减所述第一右电机目标速度时；所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的差值；所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值与所述目标速度调整值的和值；若所述实际电机速度差为所述实际右电机速度减所述实际左电机速度，且所述目标电机速度差为所述第一左电机目标速度减所述第一右电机目标速度时；所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的和值与所述目标速度调整值的差值；所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的和值；若所述实际电机速度差为所述实际左电机速度减所述实际右电机速度，且所述目标电机速度差为所述第一右电机目标速度减所述第一左电机目标速度时；所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的和值；所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的和值与所述目标速度调整值的差值；若所述实际电机速度差为所述实际右电机速度减所述实际左电机速度，且所述目标电机速度差为所述第一右电机目标速度减所述第一左电机目标速度时；所述第二左电机目标速度等于第一左电机目标速度与所述实际速度调整值与所述目标速度调整值的和值；所述第二右电机目标速度等于第一右电机目标速度与所述实际速度调整值的差值与所述目标速度调整值的差值。6.一种双轮车速度控制系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹文广，
申请(专利权)人：广东高标电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44