[实用新型]一种应用于双轮车驱动防滑系统的传感器电路系统

说明书

本实用新型提供一种应用于双轮车驱动防滑系统的传感器电路系统，包括三轴加速度计(1)、陀螺仪传感器(2)、光电编码器(3)、微控制器(7)；光电编码器(3)为两个，一个安装于车体的左驱动轮上，另一安装于车体的右驱动轮上，两个光电编码器将车轮旋转角速度信号转化为脉冲信号传递给微控制器(7)，在微控制器(7)中设计互补滤波器和卡尔曼滤波器对信号进行滤波，三轴加速度计(1)和陀螺仪传感器(2)安装于车体的中部。本实用新型能够取得车体的真实速度，倾角、倾角变化率的车体运行工。

技术领域

本实用新型属于平衡车控制中的驱动防滑技术领域，尤其涉及一种应用于双轮车驱动防滑系统的传感器电路系统。

背景技术

随着时代的发展，人们生活质量的提高，双轮平衡车以其优越的驾驶灵活性、清洁低碳零排放的特性以及出行经济性成为越来越流行的交通工具。由于城市交通路况复杂多变，当平衡车在摩擦系数较低的路面上行驶时，车轮无法提供足够的摩擦力造成打滑现象，造成整车的平衡失稳和横向失稳，所以需要在平衡车的平衡闭环控制和速度闭环控制等基础动态转矩控制上实现防滑控制，以保证整车的行驶稳定性。

驱动防滑系统(acceleration slip regulation，ASR)属于车辆牵引力控制系统(TCS)，是一种能够在车辆驱动过程中提高车辆加速性能和保证车辆稳定性的主动安全系统，其原理是将驱动轮的滑转率控制在最佳滑转率附近，保证轮胎与地面之间具有良好的附着力，从而获得良好的驱动性能和操纵稳定性。ASR技术多用于在四轮电动汽车的防滑控制上，而对于双轮平衡车的驱动防滑技术目前研究较少。

ASR控制系统中一个非常重要的环节是驱动防滑系统的控制方法。目前应用比较广泛的驱动防滑产品中大部分采用的是逻揖门限值控制方法。逻揖门限值控制方法不涉及具体的数学模型，避免了复杂的理论计算和分析，简化了控制器的设计过程。但是控制器门限值需要经过反复试验才可得到，很大程度上依赖于经验，没有充分的理论依据。而且车辆实际运行过程中动态特性和路面附着条件是实时变化的，因此逻辑门限值控制鲁棒性不强，无法满足车辆在不同条件下的控制效果。由于逻辑门限值控制具有局限性，因此如何提高ASR 控制方法的自适应性和鲁棒性，改善其控制性能，成为一个受到广泛关注的研究方向。目前国内外学者提出的ASR控制策略按照控制变量大致可分为三类；滑转率控制、轮加速度和滑转率联合控制、直接扭矩控制；用到控制方法主要有：PID控制、最优控制、模糊遇辑控制、神经网络控制、淆模控制、模型跟踪控制等。

滑转率是判断车轮是否过度滑转的最直接依据，以滑转率作为驱动防滑控制的目标，响应迅速、控制直接，且容易实现，应用性比较强。因此在驱动控制中滑转率控制应用最为广泛。

然而滑转率控制首先需取得车体的运行状况，包括车体的真实速度，倾角、倾角变化率的运行工况，而现有技术中还未有对直接用于取得车体运行工况的系统元件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种应用于双轮车驱动防滑系统的传感器电路系统，能够取得车体的真实速度，倾角、倾角变化率的车体运行工况，为双轮平衡车滑转率控制提供数据支持。

本实用新型采用如下技术方案：

一种应用于双轮车驱动防滑系统的传感器电路系统，包括三轴加速度计 1、陀螺仪传感器2、光电编码器3、微控制器7。