智能車模雙電機差速控制的可行性研究

　　雙電機獨立驅動電動車的系統結構

　　雙電機獨立驅動電動車系統結構，如圖1所示。該電動車采用7.2V鎳鎘電池給電機供電，2臺直流無刷電機分別直接安裝在2個后車輪內，形成前輪轉向、后輪驅動的方式。每臺電機都有單獨的控制器和測速系統，能夠實時檢測左右電機速度，整車控制器通過接收舵機轉角、攝像頭路況信息、電池、電機驅動控制器及車輪轉速等信號，并根據內部控制策略，以高速平穩過彎為目標，通過控制器改變控制信號的PWM電壓輸出值，以此來控制2臺電機的電壓值，調節2臺電機的轉速，從而控制驅動車輪的轉速。系統同時采用無線模塊與上位機相結合的方式實時檢測速度曲線，優化系統參數，以致達到更平滑的過彎效果。　　

 

　　基于轉速調節的差速方案

　　方案介紹

　　要解決差速問題，最直觀的就是控制兩個驅動輪的轉速，使其滿足Ackerman模型的要求。

　　以圖2所示的兩軸車為例，阿克曼理論轉向特性，是以汽車前輪定位角都等于零、行走系統為剛性、汽車行駛過程中無側向力為假設條件的。該轉向特性的特點為：①汽車直線行駛時，4個車輪的軸線都互相平行，而且垂直于汽車縱向中心面;②汽車在轉向行駛過程中，全部車輪都必須繞一個瞬時中心點做圓周滾動，而且前內輪與前外輪的轉角應滿足下面關系式：
　　ctgβ-ctgα=K/L
　　式中：β為汽車前外輪轉角，α—汽車前內輪轉角，K為兩主銷中心距，L為軸距。　　

 

　　但是，該模型在理想條件下可行，而在實際系統中是不可能滿足上述條件的。所以我們對該模型在算法上進行了相應的改進，在實際車模硬件電路設計中也盡量考慮減小機械因素的干擾。