Dwukołowy pojazd balansujący - budowa i sterowanie

摘要

Pojazdy elektryczne cieszą się coraz większym zainteresowaniem, jako nowa forma transportu. W artykule opisano kontynuację prac nad dwukołowym pojazdem balansującym, jako alternatywę dla rowerów elektrycznych. Jego cechy charakterystyczne to umiejscowienie napędów oraz sposób poruszania. Okazuje się, że jest to również złożony obiekt sterowania, dla którego zaprojektowano dwa układy regulacji: klasyczny z regulatorem PID i hierarchiczny z miękko przełączalnym regulatorem PID w warstwie nadrzędnej oraz regulacją kaskadową w warstwie bezpośrednio, sterującej silnikami napędowymi. Przeprowadzono badania testowe zaprojektowanego pojazdu.%Electric vehicles are becoming more popular as a new form of transportation. They are electric cars and smaller vehicles such as motorcycles or bicycles. This paper describes the continuation of the work on a two-wheeled self-balancing vehicle, as an alternative to electric bikes. The distinguishing features of the vehicle are the location of motors and a control system. The method of moving the vehicle is also unusual. To move forward or backward, one should lean in that direction. To change the course, one should use the steering wheel. With the increase in vehicle speed changing The sensitivity of the steering system changes with the increase in the vehicle speed . This allows for quick returning of the vehicle at the minimum turning radius and ease of driving at higher speeds. The vehicle structure is presented in Section 2 by discussing elements of mechanical, electronic and measuring equipment. In Section 3 there are presented two designed control systems: the classical control system with a PID controller and the hierarchical control system with a soft-switchable PID controller in the upper layer and a cascade control in the bottom control layer. The results obtained for the both control systems are given in Section 4. The last section provides a summary and directions for further research.