智能车跷跷板平衡系统建模与控制器设计

摘要

本文分析和建立了智能小车跷跷板系统的数学模型,研究设计了组合逻辑寻迹算法和变参数PID闭环控制算法及控制器硬件系统.通过控制小车在跷跷板上寻找平衡位置,对位置进行实时动态调节,使跷跷板能稳定于水平平衡状态,并在跷跷板受到配重干扰而失衡后,重新回到平衡状态.系统以16位单片机SPCE061A为核心,用多个光电传感器进行路面寻迹,用倾角传感器检测路面坡度,由单片机控制电机转向和转速,系统还设计了LCD液晶显示屏和键盘模块方便人机交互并显示智能车相关参数.实验结果表明,系统工作正常,性能符合要求.其成果可应用于相关的工业和军事领域.