[发明专利]一种用于智能四轮小车的差速转弯控制器

摘要

一种用于智能四轮小车的差速转弯控制器，包括用于向智能四轮小车发出控制指令的上位机、控制器及安装在智能四轮小车上的差速转弯控制器，在上位机与差速转弯控制器内分别设置有wifi模块，通过对智能四轮小车进行动力学建模电机特性进行分析，得偏移角度与占空比的关系，在将此关系应用至差速转弯控制器中，而后由上位机通过wifi模块输送控制指令以控制智能四轮小车运行状态，有效实现对智能四轮小车转弯角度及半径控制，进而提高低成本电机在智能四轮小车上的精确度。

主权项

一种用于智能四轮小车的差速转弯控制器，其特征在于，包括用于向智能四轮小车发出控制指令的上位机、控制器及安装在智能四轮小车上的差速转弯控制器，同时在上位机与差速转弯控制器内分别设置有wifi模块，上位机通过wifi模块输送控制指令以控制智能四轮小车运行，具体控制步骤如下：1)对智能四轮小车进行动力学建模电机特性进行分析假设V1为智能四轮小车的左侧轮速度，V2为智能四轮小车的右侧轮速度，Vo为智能四轮小车实际运行速度，智能四轮小车的车身长度为L，L为定值，偏移角度为θ，绕圆的半径距离为R，角速度为ω，根据动力学模型分析，可得则智能四轮小车的实际速度Vo为：在Δt时间内：假设占空比为智能四轮小车驱动板供电电压为U0，则智能四轮小车电机两端电压Ud＝Id*R+Ce*n；根据电机的特性，最终得偏移角度与占空比的关系为其中，U0表示智能四轮小车驱动板供电电压；Ct为力矩系数，其为常量；Ce为电磁时间常数(电磁时间常数＝电感/电阻)，其为常量；m为智能四轮小车车轮上受到的质量，R1为电枢回路电阻，r为车轮半径；和为某一时刻PWM提供的占空比，L为小车车身长度；根据智能四轮小车特性，可知为常数值K，即2)将步骤1)所得的结果作用于差速转弯控制器中；3)将差速转弯控制器加入智能四轮小车运动回路中进行测试；4)对步骤3)中的测试环境及场所进行规划，并加入约束条件，以验证通过差速转弯控制器控制智能四轮小车差速转弯的有效性，进而实现对智能四轮小车转弯角度与半径的控制，有效提高低成本电机在智能四轮小车上的精确度。