[发明专利]双轮平衡车的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动平衡车技术领域，尤其涉及一种双轮平衡车的控制系统。

背景技术

电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等。市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”（Dynamic Stabilization）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。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。

目前市面上双轮平衡车的控制系统运行状态不稳定，故障率较高，而且操控时的准确度和灵敏度都不高，导致用户体验不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有的双轮平衡车运行不稳定，操控的准确度和灵敏度不佳，用户体验不佳的问题，本发明提供了一种双轮平衡车的控制系统来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双轮平衡车的控制系统，包括主控制器、左电机驱动电路、左三相电机、左电流采样电路、左姿态副控制器、左姿态传感器、右电机驱动电路、右三相电机、右电流采样电路、右姿态副控制器和右姿态传感器；

所述左电机驱动电路和右电机驱动电路均为三相全桥电机驱动电路，所述左电机驱动电路的三相电流输出端与所述左三相电机连接，所述右电机驱动电路的三相电流输出端与所述右三相电机连接，所述左电机驱动电路的上桥臂驱动信号端和下桥臂驱动信号端与所述主控制器连接，所述右电机驱动电路的上桥臂驱动信号端和下桥臂驱动信号端与所述主控制器连接；

所述左电流采样电路分别与所述左电机驱动电路和主控制器连接，所述右电流采样电路分别与所述右电机驱动电路和主控制器连接；

所述左姿态副控制器分别与所述左姿态传感器和主控制器连接，所述右姿态副控制器分别与所述右姿态传感器和主控制器连接。

作为优选，

所述左电流采样电路包括左A相差分采样电路、左B相差分采样电路和左参考电流差分采样电路，所述左A相差分采样电路的两个输入端分别与所述左电机驱动电路的A相电流输出端和参考电流输出端连接，输出端与所述主控制器连接，所述左B相差分采样电路的两个输入端分别与所述左电机驱动电路的B相电流输出端和参考电流输出端连接，输出端与所述主控制器连接，所述左参考电流差分采样电路的两个输入端分别与3.3V直流电源和所述左电机驱动电路的参考电流输出端连接，输出端与所述主控制器连接；

所述右电流采样电路包括右A相差分采样电路、右B相差分采样电路和右参考电流差分采样电路，所述右A相差分采样电路的两个输入端分别与所述右电机驱动电路的A相电流输出端和参考电流输出端连接，输出端与所述主控制器连接，所述右B相差分采样电路的两个输入端分别与所述右电机驱动电路的B相电流输出端和参考电流输出端连接，输出端与所述主控制器连接，所述右参考电流差分采样电路的两个输入端分别与3.3V直流电源和所述右电机驱动电路的参考电流输出端连接，输出端与所述主控制器连接。

作为优选，还包括左过流保护电路和右过流保护电路，

所述左过流保护电路包括NPN型三极管Q2L，所述三极管Q2L的基极与所述左电机驱动电路的参考电流输出端连接，集电极分别与所述3.3V直流电源和主控制器连接，发射极接地；

所述右过流保护电路包括NPN型三极管Q2R，所述三极管Q2R的基极与所述右电机驱动电路的参考电流输出端连接，集电极分别与所述3.3V直流电源和主控制器连接，发射极接地。

作为优选，还包括左光电检测电路和右光电检测电路，

所述左光电检测电路包括第一光电开关、电阻R21、电阻R22和电阻R23，所述第一光电开关的一端与所述电阻R21、电阻R22、电阻R23、接地端依次串联，一端连接至所述电阻R22和电阻R23之间并且连接至所述左姿态副控制器，所述3.3V直流电源还连接至所述电阻R21和电阻R22之间；

所述左光电检测电路还包括第二光电开关、电阻R24、电阻R20和电阻R19，所述第一光电开关的一端与所述电阻R24、电阻R20、电阻R19、接地端依次串联，一端连接至所述电阻R20和电阻R19之间并且连接至所述左姿态副控制器，所述3.3V直流电源还连接至所述电阻R24和电阻R20之间。

作为优选，还包括左灯光控制电路和右灯光控制电路，