總體的控制方案:為了實現(xiàn)全方向移動的功能,設(shè)計的幕本控制系統(tǒng)構(gòu)成如圖2.7所示,,控制流程是:CPU接受手柄和角度傳感器傳來的信號,,根據(jù)其狀態(tài),CPU給馭動器和制動裝置輸出指令信號,。驅(qū)動器根據(jù)得到的信號驅(qū)動電機.使電動輪椅按指定的方向移動,。
直線運動控制方案:因為輪椅分別山兩個電機獨立馭動,所以當兩輪的驅(qū)動裝置內(nèi)部參數(shù)及外界路況不等同時,,即使兩電機的輸人一樣,,也不能保證兩驅(qū)動輪的速度相同,特別是在低速且路況不好時,。這里需引進一個補償系統(tǒng).來消除兩輪的速度差,。對于電機的速度控制系統(tǒng),其控制原理!K,和K,為速度增益,,速度調(diào)節(jié)器可采用比例v份調(diào)節(jié)器,,功率放大器可采用PWM晶體管,電機系統(tǒng)考慮外界力矩影響12030離合器打開時的全方向運動:此種狀況適應(yīng)于狹小空間的運動,。
開始運動時通過控制器打開離合器使驅(qū)動輪與輪椅體分離,當輸人手柄輸人轉(zhuǎn)角值時,,通過一定算法分配兩輪的速度使其產(chǎn)生差動,,轉(zhuǎn)動的角度值可通過伺服電機上的角度檢測裝置求得,讓其作為反饋量來保證驅(qū)動輪轉(zhuǎn)角與輸入值保持‘致,。當轉(zhuǎn)動角度與輸人值滿足精度要求時,,閉合離合器,此時驅(qū)動輪又與輪體保持一致,。最后重新分配一個等同的新初速度輪椅切換到所述的直線運動中,。
其具體的原理圖如圖2.9所示:此種運動的一個顯若特點是輪椅運動時,,人體的姿勢保持不變。這將使輪椅能夠保持全方向運動且回轉(zhuǎn)半徑很小,,輪椅在小范圍內(nèi)的調(diào)整位置很方便,。但不足是在大空間內(nèi)移動時人體與運動方向不一致,這與人的運動習慣不符.式中K,和K,為增益,。離合器閉合時的全方向運動:此種方式適應(yīng)于場地較開闊的地方,。運動時離合器一直保持閉合,輪體與驅(qū)動輪保持一致.上下兩部分合二為一,。此種情況的運動原理與上面類似,,轉(zhuǎn)動同樣靠兩電機的差動來實現(xiàn)。角度值的大小也由伺服電機上的角度檢測裝置來實瀏211.這種運動與一般的前導(dǎo)向后驅(qū)動的輪椅運動相似,,其特點是符合人的運動習慣:在大范圍內(nèi)運動時,,易于操作。
但是轉(zhuǎn)動時回轉(zhuǎn)半徑較大,,不適應(yīng)在狹小的空間里運動.其中位置控制器可采用PID控制A, K,, K,-是左右驅(qū)動輪不同的增益,,用來產(chǎn)生差動。輪椅的一致性調(diào)整:當輪椅重新使用時或者停止使用后,,因使用的狀況不同輪椅可能存在驅(qū)動輪與整個輪體不一致的情形,。為以后運行方便,需要對輪椅進行一致性調(diào)整,。其調(diào)整過程如下:通過中軸處的角度傳感器檢測驅(qū)動輪與輪體的角度差,,根據(jù)這個角度差的大小及方向來確定輪椅驅(qū)動輪的運動方向.轉(zhuǎn)動的大小可由角度傳感器的值來形成一個閉環(huán)或半閉環(huán)回路I80當驅(qū)動輪與輪體基本保持一致時,制動電機,,閉合離合器,,整個調(diào)整過程結(jié)束。
直線運動控制方案:因為輪椅分別山兩個電機獨立馭動,所以當兩輪的驅(qū)動裝置內(nèi)部參數(shù)及外界路況不等同時,,即使兩電機的輸人一樣,,也不能保證兩驅(qū)動輪的速度相同,特別是在低速且路況不好時,。這里需引進一個補償系統(tǒng).來消除兩輪的速度差,。對于電機的速度控制系統(tǒng),其控制原理!K,和K,為速度增益,,速度調(diào)節(jié)器可采用比例v份調(diào)節(jié)器,,功率放大器可采用PWM晶體管,電機系統(tǒng)考慮外界力矩影響12030離合器打開時的全方向運動:此種狀況適應(yīng)于狹小空間的運動,。
開始運動時通過控制器打開離合器使驅(qū)動輪與輪椅體分離,當輸人手柄輸人轉(zhuǎn)角值時,,通過一定算法分配兩輪的速度使其產(chǎn)生差動,,轉(zhuǎn)動的角度值可通過伺服電機上的角度檢測裝置求得,讓其作為反饋量來保證驅(qū)動輪轉(zhuǎn)角與輸入值保持‘致,。當轉(zhuǎn)動角度與輸人值滿足精度要求時,,閉合離合器,此時驅(qū)動輪又與輪體保持一致,。最后重新分配一個等同的新初速度輪椅切換到所述的直線運動中,。
其具體的原理圖如圖2.9所示:此種運動的一個顯若特點是輪椅運動時,,人體的姿勢保持不變。這將使輪椅能夠保持全方向運動且回轉(zhuǎn)半徑很小,,輪椅在小范圍內(nèi)的調(diào)整位置很方便,。但不足是在大空間內(nèi)移動時人體與運動方向不一致,這與人的運動習慣不符.式中K,和K,為增益,。離合器閉合時的全方向運動:此種方式適應(yīng)于場地較開闊的地方,。運動時離合器一直保持閉合,輪體與驅(qū)動輪保持一致.上下兩部分合二為一,。此種情況的運動原理與上面類似,,轉(zhuǎn)動同樣靠兩電機的差動來實現(xiàn)。角度值的大小也由伺服電機上的角度檢測裝置來實瀏211.這種運動與一般的前導(dǎo)向后驅(qū)動的輪椅運動相似,,其特點是符合人的運動習慣:在大范圍內(nèi)運動時,,易于操作。
但是轉(zhuǎn)動時回轉(zhuǎn)半徑較大,,不適應(yīng)在狹小的空間里運動.其中位置控制器可采用PID控制A, K,, K,-是左右驅(qū)動輪不同的增益,,用來產(chǎn)生差動。輪椅的一致性調(diào)整:當輪椅重新使用時或者停止使用后,,因使用的狀況不同輪椅可能存在驅(qū)動輪與整個輪體不一致的情形,。為以后運行方便,需要對輪椅進行一致性調(diào)整,。其調(diào)整過程如下:通過中軸處的角度傳感器檢測驅(qū)動輪與輪體的角度差,,根據(jù)這個角度差的大小及方向來確定輪椅驅(qū)動輪的運動方向.轉(zhuǎn)動的大小可由角度傳感器的值來形成一個閉環(huán)或半閉環(huán)回路I80當驅(qū)動輪與輪體基本保持一致時,制動電機,,閉合離合器,,整個調(diào)整過程結(jié)束。