[发明专利]一种高自动化平衡控制系统

说明书

技术领域

本发明是一种自平衡控制系统，具体的应用范围很广泛，如在充满风浪的海洋上航行的船舶上的物体保持平衡、汽车自动平衡等领域的自平衡控制系统。

背景技术

自动平衡系统多年来一直是工程技术研究与开发的热点领域，具有很大的发展潜力。该项技术不仅可以消除运行中随机产生的动不平衡、实时减小设备振动，而且可以有效延长转动设备的运行周期、减少故障停机、降低维修费用，经济效应可观。同时其潜在的应用范围极为广泛，目前已知的应用报道，有船舶、汽车、飞机等机械设备，事实上，任何需要保持水平稳定的机械机构都是其潜在应用对象，因而自动平衡技术的发展及应用前景非常广阔。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化程度高的自平衡系统。

本发明的目的是这样实现的：

它主要包括主控制芯片、运动控制模块、倾角检测模块、光电寻线模块、电机、转向舵机、车体，通过控制电动小车的运行来使系统保持平衡。

它的工作原理是：

小车的车头部分安装的是反射式红外对管组，用来探测路面黑线。在小车的前轮之间，安装了转向舵机，用来接收单片机发出的控制信号，控制前轮左右转动以控制小车的行驶方向。在小车车体的中间部位，安装了倾角传感器。车体中间稍靠后的小车底盘上，是安放电池的位置，因为电池是电动车各部分中最重的一个器件，把它装在小车中间，可以起到稳定小车重心的作用。电池的上方，是各模块电路板，由于不止一块，因此用支架将它们层叠起来，这样可以节约空间。

它的工作动作过程是这样的：

自动滑动车是系统硬件的主体部分，系统的全部模块电路板以及检测器件和动力设备都要安装在小车车身上。

小车的车头部分安装的是反射式红外对管组，用来探测路面黑线。

在小车的前轮之间，安装了转向舵机，用来接收单片机发出的控制信号，控制前轮左右转动以控制小车的行驶方向。

在小车车体的中间部位，安装了倾角传感器，这是因为倾角传感器需要实时的检测装载系统的角度并将信号经过A/D转换后传给单片机，以控制驱动电机的运动状态，而车体中间的角度变化最能反映实际的跷跷板倾角情况，因此倾角传感器要安装在车体的最中间。

车体中间稍靠后的小车底盘上，是安放电池的位置，因为电池是电动车各部分中最重的一个器件，把它装在小车中间，可以起到稳定小车重心的作用。

电池的上方，是各模块电路板，由于不止一块，因此用支架将它们层叠起来，这样可以节约空间。

车体后部的后轮之间，是直流驱动电机，通过齿轮传动带动小车后轮转动，作为动力装置驱动小车运动，通过单片机以及电机驱动芯片的控制，电机可以实现正转、反转与停转，从而控制小车前进、后退与停车。

本发明的有益效果是：

实现较高程度的自动化。

可以应用多种场合。

平衡调节精度较高，响应速度较快。

附图说明

图1是本设计的系统结构示意图。

图2是程序流程图。

具体实施方式

结合图1，小车的车头部分安装的是反射式红外对管组，用来探测路面黑线。在小车的前轮之间，安装了转向舵机，用来接收单片机发出的控制信号，控制前轮左右转动以控制小车的行驶方向。在小车车体的中间部位，安装了倾角传感器，实时检测装载系统的角度传给单片机，以控制驱动电机的运动状态，而车体中间的角度变化最能反映实际的跷跷板倾角情况，因此倾角传感器要安装在车体的最中间。车体中间稍靠后的小车底盘上，是安放电池的位置，因为电池是电动车各部分中最重的一个器件，把它装在小车中间，可以起到稳定小车重心的作用。电池的上方，是各模块电路板，由于不止一块，因此用支架将它们层叠起来，这样可以节约空间。车体后部的后轮之间，是直流驱动电机，通过齿轮传动带动小车后轮转动，作为动力装置驱动小车运动，通过单片机以及电机驱动芯片的控制，电机可以实现正转、反转与停转，从而控制小车前进、后退与停车。