一种基于PID算法控制的电磁直立车的制作方法

本实用新型属于车模技术领域，特别涉及一种基于PID算法控制的电磁直立车。

背景技术：

车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式，让车模以两个后轮驱动进行直立行走，近年来，两轮自平衡电动车以其行走灵活、便利、节能等特点得到了很大的发展，国内外有很多这方面的研究，也有相应的产品，在电磁组比赛中，利用了传统车模双后轮驱动的特点，实现两轮自平衡行走，相对于传统的四轮行走的车模竞赛模式，车模直立行走在车体检测、控制算法等方面提出了更高的要求，相关技术中的直立车行走稳定性和操控精确度较低，在比赛过程中，受到干扰容易发生摆动或冲出赛道，因此，研制一种基于PID算法控制的电磁直立车是该领域急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于PID算法控制的电磁直立车。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于PID算法控制的电磁直立车，包括车体，所述车体顶部设有蓝牙模块，所述蓝牙模块电性连接PCB控制电路板，所述PCB控制电路板设置在所述车体内部，且所述PCB控制电路板上设有PID 控制器，所述PID 控制器的一侧电性连接陀螺仪，所述陀螺仪一侧设有加速度传感器，所述加速度传感器电性连接所述PID 控制器，所述PID 控制器电性连接驱动电机，所述驱动电机设置在所述车体内腔的底部，且所述驱动电机设有两个，两个所述驱动电机的旋转轴分别朝向相反的方向，所述旋转轴上连接行驶轮。

优选地，所述陀螺仪与所述加速度传感器设置在所述车体的重心上。

优选地，所述陀螺仪为三轴陀螺仪。

优选地，所述PID 控制器与所述驱动电机之间设有驱动模块。

优选地，所述驱动电机为变速电机。

优选地，所述车体内设有电池，所述电池电性连接所述PCB控制电路板。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过控制所述PID 控制器的参数，控制所述驱动电机的旋转速度，利用所述驱动电机不同的旋转速度实现直立车的行走、加速与转弯，由于所述PID 控制器在所有的控制算法中计算复杂度最低，不需要进行复杂的系统建模，控制效果良好，简单实用，不仅保证了直立车的正常运行，还提高了直立车的操控性能，且降低了直立车的制造成本，缩小了直立车的体积。

附图说明

图1为一种基于PID算法控制的电磁直立车的结构示意图。

图中：1、车体；2、蓝牙模块；3、PCB控制电路板；4、PID 控制器；5、陀螺仪；6、加速度传感器；7、驱动电机；8、旋转轴；9、行驶轮；10、驱动模块；11、电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型公开了一种基于PID算法控制的电磁直立车，包括车体1，所述车体1顶部设有蓝牙模块2，所述蓝牙模块2电性连接PCB控制电路板3，所述PCB控制电路板3设置在所述车体1内部，且所述PCB控制电路板3上设有PID 控制器4，所述PID 控制器4的一侧电性连接陀螺仪5，所述陀螺仪5一侧设有加速度传感器6，所述加速度传感器6电性连接所述PID 控制器4，所述PID 控制器4电性连接驱动电机7，所述驱动电机7设置在所述车体1内腔的底部，且所述驱动电机7设有两个，两个所述驱动电机7的旋转轴8分别朝向相反的方向，所述旋转轴8上连接行驶轮9。

所述陀螺仪5与所述加速度传感器6设置在所述车体1的重心上，通过将所述陀螺仪5与所述加速度传感器6设置在所述车体1的重心位置处，不仅提高了车体1的稳定性，还能够减小所述车体1运行过程中因抖动造成的操控操作误差，所述陀螺仪5为三轴陀螺仪5，由于三轴陀螺仪5具有体积小、重量轻、结构简单和可靠性好的优点，使用三轴陀螺仪5能够提高直立车的操作精度，增加直立车的性能，所述PID 控制器4与所述驱动电机7之间设有驱动模块10，通过在所述PID 控制器4与所述驱动电机7之间设置所述驱动模块10，利用所述驱动模块10控制所述驱动电机7的工作电压，并检测所述驱动电机7的旋转速度，所述PID 控制器4根据所述驱动模块10的反馈信息与所述蓝牙模块2的控制信息控制所述驱动电机7的运行，所述驱动电机7为变速电机，将所述驱动电机7设置为变速电机，通过所述驱动模块10控制所述驱动电机7的旋转速度能够实现所述车体1的转弯动作，且稳定性高，操控性强，所述车体1内设有电池11，所述电池11电性连接所述PCB控制电路板3，通过在所述车体1内设置所述电池11为所述PCB控制电路板3供电，为直立车提供电能，保证了直立车的续航里程。

本实用新型在使用时，所述PID 控制器4接收所述陀螺仪5、所述加速度传感器6、所述驱动模块10与所述蓝牙模块2的反馈信号，根据所述蓝牙模块2的信号识别所述车体1需要完成的动作，并向所述驱动模块10发送相应的指令，所述PID 控制器4分别采用PD控制、PI控制与P控制操作所述车体1的不同动作，其中，PD控制对应的是直立车的直立动作，PI控制对应的是直立车的速度，P控制对应的是直立车的转向动作，所述车体1加速行驶时，所述PID 控制器4通过所述驱动模块10为所述驱动电机7施加正向电压，所述电机加速旋转，减少所述驱动电机7的电压，所述车体1减少行驶，通过控制两个所述驱动电机7不同的旋转速度实现所述车体1的转向。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。