自己做的双轮自平衡小车

redwolf010 · 发表于 2010-12-27 21:25:47

回复【409楼】dkld_720
回复【406楼】redwolf010
-----------------------------------------------------------------------
分立元件做也可以，而且pwm信号可以为100%，这是我的原理图，我做出来效果很好，你可以参考一下。图中电感必须要有，否则主滤波电容一分钟就升到100度以上，这是我试了两个星期才找到的解决办法，电感自己用合适粗细的铜线在磁芯上绕二三十圈就行，升压电容用两个1uf的独石电容就可以，没必要用3.3uf和2uf。双面板过孔不好做，我设计的是单面板，所以有10来根短飞线，就不再传pcb图了。

(原文件名:分立元件驱动.jpg)
<center><a class=tt16 onclick="fnquickimagequ......
-----------------------------------------------------------------------

非常感谢！

ds444 · 发表于 2010-12-28 00:16:26

求电机型号，我买了一套，机械回差太大，做出来也肯定抖的厉害。搞的我都没兴趣开工求电机型号

dkld_720 · 发表于 2010-12-28 09:26:15

lin1936
-----------------------------------------------------------------------

你的小车怎么样了？我正等着你的结果呢，由于对程序不太了解，不敢贸然进行。

feng741 · 发表于 2010-12-30 18:50:07

to zlstone：
我的车只对角度PD控制的时候，效果始终不理想，站到可以站住，但只要受一点扰动就发散，最后倒下。不知道怎么调，试过很多参数效果都不好，加大微分本应该能抑制超调，但没什么用。采样时间已经到了4ms了，应该调整的够及时了。

你程序PID算法中，对车速PI运算，有些不太懂。算位移的时候，是速度积分来的，积分会漂移的，假如车子在某一点轻微抖动，位移会慢慢改变，最后输出一个大的控制量，车子也许就到了，怎么解决这个问题？还有有四个K值，你是怎么调的，先调哪个，后调哪个,哪一个比重大点，哪一个小点？谢谢！！

PS:我每改一次参数就要下一次程序，已经挂掉一个M16了，杯具啊。要是有个仿真模型就好调了，我不太会建模，太复杂了，你给的那个模型不会用，状态空间的。。。最好有个PID的，呵呵。

lin1936 · 发表于 2010-12-30 21:18:43

回复【412楼】dkld_720
-----------------------------------------------------------------------

我的小车已经拆掉了，准备做个载人的，用电池做电源的时候能稳定站立，不过抗干扰不行！

niewen1987 · 发表于 2011-1-3 12:45:28

我的卡尔曼滤波反应慢的问题已经解决了，我用的传感器跟楼主的不一样，所以Q和R要修改。
再发个加速度计和陀螺仪卡尔曼滤波模型的介绍的链接，希望对大家有帮助。老外好多人都介绍自己的balance robot,而且讲得比较详细，所以大家有问题可以多看看老外的。
http://tom.pycke.be/mav/71/kalman-filtering-of-imu-data

elephant7878 · 发表于 2011-1-3 14:35:02

mark

binghun · 发表于 2011-1-4 18:30:44

向楼主学习……

wpnx · 发表于 2011-1-4 22:34:40

mark

amaxianglong · 发表于 2011-1-4 23:04:16

mark,很好，呵呵

lin1936 · 发表于 2011-1-5 22:02:36

今天再看程序又有所领悟，为什么角度值是acceler=asin(acceler);不废话，图片解释

(原文件名:未标题-1.jpg)

也就是说加速度传感器测出来的加速度的值是重力加速度和水平加速度的合成，假如某个时刻的角度为θ，那么小车将沿着θ角做加速度运动

lin1936 · 发表于 2011-1-5 22:35:25

可能刚才的图片还不能解释清楚，再来个清晰的

(原文件名:未标题-1副本.jpg)

lin1936 · 发表于 2011-1-5 23:00:31

崩溃，原来自己的想法是错误的，楼主说，加速度计测量出来的是sinθ的值，而不是加速度运动方向上的加速度值，悲剧

rezire199847 · 发表于 2011-1-6 00:18:29

大哥~~爱死你了~~正愁没有电路图参考~~本来毕业课题没头绪~~现在没问题了~~谢谢了

lydxbzw · 发表于 2011-1-6 01:58:53

mark

giantwjt88 · 发表于 2011-1-18 14:19:41

不错，学习中。。。

wbanng · 发表于 2011-1-18 15:00:58

很好，学习中

farst · 发表于 2011-1-18 16:13:15

强.记号先！

02015678 · 发表于 2011-1-19 00:30:16

AMRK，在阿莫这里用AMRK取代MARK，呵呵~
LZ抛砖引玉，真厉害，我眼珠子都快出来了。
唉，自己还需努力，需要学习的东西太多了~

tttt_cn · 发表于 2011-1-19 23:48:37

强！学习了！

flyinthesky · 发表于 2011-1-21 22:44:41

强！顶！学习学习！

bondxie3 · 发表于 2011-1-23 14:01:45

标记学习

wytwz · 发表于 2011-1-24 15:18:45

我是绝对新手，现在希望可以有一个现成的买一个学习先

ZRYXY · 发表于 2011-1-27 12:17:11

zlstone
感谢你！不是你的奉献，大家都做不出来这个小车，大家不应该忘记你，你是最强的。祝一切顺利。
说句公道话，大家学东西不是抢劫，学完了要说声谢谢，zlstone 奉献了这么多，一般人很自私的，做不到这种精神，希望大家多多发挥zlstone 的精神，并向zlstone 表示由衷的敬意！！！

ZRYXY · 发表于 2011-1-28 02:52:34

回复【186楼】haleycui
-----------------------------------------------------------------------
做pcb确实花了不少钱，但做了很多，如果谁想要，就和我说吧
-----------------------------------------------------------------------

你好，看了你精彩的制作，确实很敬佩，不知道你那里PCB还有吗？卖我几块可以吗？有哪几种？

icsundd · 发表于 2011-1-31 08:48:28

祝大家新年快乐

ZRYXY · 发表于 2011-1-31 13:53:36

请问下楼主的程序里怎么控制电机正反转的呢？

wjd40 · 发表于 2011-2-1 11:37:15

谢谢楼主的资料，我也搭了一辆，

Atmega16+mma7455+lpr550al+5510液晶+L298N(光耦隔离)+普通减速电机+两块7.4V锂电组

mma7455,lpr550al和5510液晶都是淘宝买的模块，然后就是最小系统板和l298n电机驱动板是洞洞板。

效果还不错。还没理解理解卡尔曼滤波，四个PID参数也是随便调的，

等买了带编码器的空心杯电机再继续玩.

(原文件名:IMAGE_021.jpg)

(原文件名:IMAGE_019.jpg)

bondxie3 · 发表于 2011-2-6 16:02:23

标记学习

haorbh · 发表于 2011-2-13 15:58:48

新生报到，十分关注期待中（此处省略一万字）

qj0226 · 发表于 2011-2-17 15:54:22

很好的一个帖子哈里面的东西都好有用感谢各位大大~ 高中毕业就这么厉害大学前途无量啊·~

dkld_720 · 发表于 2011-2-18 10:00:01

我的也调出来了，电机没有加传感器，还有些不太稳定，但不会倒了。电路图用的是LZ的，自己设计成了单面板，电机驱动分立元件自己设计的，电机用的电动螺丝刀上的，变速比有点小，才13.5:1，下一步想办法加上测速传感器再试一下。多谢楼主的资料。感谢中。。。。

Garbage614 · 发表于 2011-2-21 10:52:43

谢谢楼主的资料，同时谢谢96L，研究下有时间做一个~~~

yxm433 · 发表于 2011-2-21 11:21:27

mark

zpwkxg · 发表于 2011-2-21 13:59:59

mark,顶起楼主！

jonason.yam · 发表于 2011-2-27 22:53:13

回复【286楼】qhunter
我采用了zlstone大大发布的自平衡小车代码,试做了一台自平衡小车.
我使用了arduino168.在制作过程中发现小车前后摇晃幅度较大.
......
-----------------------------------------------------------------------

我现在也想用arduino进行自平衡小车的控制，我计划用arduino duemilanove 2009 - ATMega328P。
希望你若有时间，指导一下

ZRYXY · 发表于 2011-2-28 19:46:38

回复【373楼】lin1936 林鸿贵
-----------------------------------------------------------------------

师傅啊，我和你的硬件配置一样，软件把我头疼坏了，你那怎么调试出来的，代码方便我参考参考吗？

ZRYXY · 发表于 2011-2-28 19:50:20

回复【445楼】dkld_720
我的也调出来了，电机没有加传感器，还有些不太稳定，但不会倒了。电路图用的是lz的，自己设计成了单面板，电机驱动分立元件自己设计的，电机用的电动螺丝刀上的，变速比有点小，才13.5:1，下一步想办法加上测速传感器再试一下。多谢楼主的资料。感谢中。。。。
-----------------------------------------------------------------------

请问下师傅你用的什么配置，我的一个轮子一会转一会停，另一个轮子基本不转动，不为什么啊，调节4个可调电阻有反映，但不能确定规律，头大了

cc6868 · 发表于 2011-2-28 20:34:33

mark一个

cc6868 · 发表于 2011-2-28 20:38:21

mark一个

dkld_720 · 发表于 2011-3-1 12:45:18

回复【452楼】ZRYXY
-----------------------------------------------------------------------

我的不稳的原因也找到了，就是减速电机齿轮啮合有间隙，输出力矩不能与电机动作同步。

配置就是楼主的，M16，只是传感器为mma7260和ENC-03MA，参考电压为3.3V，方便MMA7260的中心电压1.65V AD后仍为512,至于ENC-03中心电压为1.3V是在AD转换后送入卡尔曼滤波前加上一个固定值。其实主要是你要理解程序，针对你的情况，你先调换一下两个电机的线，判断是否为电机或驱动问题，再用万用表检测PWM是否有输出，上述情况应该会有一项不正常，否则就是程序问题。在找出问题后就可解决。

我可以说一下我的调整过程，调试时先感觉车体对角度是如何反应，调整角度对应的电位器即可改变电机转动方向。调对方向后再更改两个传感器进入卡尔曼滤波前的值，先晃动车体确定对角速度传感器的敏感程度，此时就要更改软件中gyro即角速度的系数，然后将车体慢慢倾斜一个角度，感觉一下车体对角度的敏感程度，大一点好，我的就是acceler=asin(acceler)*3.5，就是对角度放大。调整好角度后调整K_angle_dot_AD=ADport(5)*0.0018，系数太大会造成车体抖动（估计我的车轮太大了），太小车体对角度反应会变慢，应视实际情况而定。调整K_position_AD=ADport(6)*0.007;能调整向前还是向后的偏移。调整K_position_dot_AD=ADport(7)*0.007能够改变小车的坚挺程度，大一点的话你推它一下它很快就能站住。遥控部分用得315M的四路遥控器改造的，由于电机齿轮有间隙，所以遥控前后移动反应慢。
我调整程序参数也调了上百次，下完程序试验，再调试再试验，都是慢慢摸索的，不要急，总会好的。

gc56198 · 发表于 2011-3-5 22:45:24

mark

luojihao24669 · 发表于 2011-3-8 23:17:26

学习了！！！！

power_peng · 发表于 2011-3-14 19:56:01

mark

redwolf010 · 发表于 2011-3-16 00:09:35

参考了zlstone和haleycui 的设计了我的载人小车，感谢二位及本贴的各位朋友。
控制板和驱动板我改为合一的板子了，主芯片采用STM32，加速度计ADXL330，角速度计EWTS82。
下面是小车图片

小车底盘 (原文件名:1.JPG)

小车底盘2 (原文件名:2.JPG)

小车底盘3 (原文件名:S1057949.JPG)

小车视频如下：
http://v.youku.com/v_show/id_XMjUwNTYzODIw.html
http://player.youku.com/player.php/sid/XMjUwNTYzODIw/v.swf

583893280 · 发表于 2011-3-16 09:11:18

mark

hycs · 发表于 2011-3-16 09:42:35

哇哇哇太多好东西了又有所悟

xdco · 发表于 2011-3-16 10:56:18

MARK

James_King · 发表于 2011-3-23 09:32:12

mark

yangjinke1118 · 发表于 2011-3-23 10:58:07

mark

616xd · 发表于 2011-3-23 12:20:34

现在北京的jc也配备这样的车啦。

dudu_q · 发表于 2011-3-23 16:46:25

两_会天安_门前就有类似的

nbc327 · 发表于 2011-3-24 21:26:07

看看！

anthole · 发表于 2011-3-27 01:02:50

mark

qhshilin · 发表于 2011-3-27 06:05:18

MARK

yfnmail · 发表于 2011-3-27 13:07:01

很感兴趣，刚在特警队看到过，他们是军工的，没这好，要用平衡杆

lovehuan · 发表于 2011-4-1 20:53:11

淘宝上的器件好多都是一个不发货的，咋办？发货的话也是好贵？还是一个学生，有没有解决的办法？

power_peng · 发表于 2011-4-5 19:27:34

mark

215661599 · 发表于 2011-4-5 21:47:08

做个记号。慢慢学习

omlarn · 发表于 2011-4-6 08:47:03

好玩！mark

chishangpiao · 发表于 2011-4-6 08:57:34

有意思

landscape11 · 发表于 2011-4-11 09:25:09

mark

landscape11 · 发表于 2011-4-11 14:51:50

回复【208楼】icsundd
-----------------------------------------------------------------------

你好，请问你有8051的程序吗？有的话可以发给我吗，我也想做一个，哈哈，邮箱544121080@qq.com,谢啦

thisben · 发表于 2011-4-12 10:08:07

太牛逼了，学习了！

zhaozeng21 · 发表于 2011-4-12 17:07:16

新手报到，希望谁能指点下？？？？？

lovehuan · 发表于 2011-4-13 22:20:41

有个问题，为什么要用扭矩大的电机呢？

Chaos_ZC · 发表于 2011-4-16 17:28:23

好东西！！

Chaos_ZC · 发表于 2011-4-18 10:43:06

楼主您好！首先感谢楼主的无私共享，才让大家有了这么好的参考材料。最近正在看您kalman滤波的程序，正准备DIY一台这样的机器。也看过许多kalman相关的文章，但是程序中还是有许多不懂的地方。请教一下：程序中C_0，q_bias, angle_err, PCt_0, PCt_1, E, K_0, K_1, t_0, t_1这些具体代表什么？Q_angle=0.001, Q_gyro=0.003, R_angle=0.5这三个是不是指过程及测量噪声的协方差？

wangle315065 · 发表于 2011-4-18 20:57:39

mark

shaolinzuqiu · 发表于 2011-4-20 13:50:37

无语，膜拜中

chriszhang · 发表于 2011-4-21 16:42:57

看来楼主的帖子，无限崇拜，很想自己做一个，但是不知道哪里有套件卖！谢谢这个帖子的各位朋友了

635656623 · 发表于 2011-4-23 11:28:36

MARK 学习了~~自己现在也在制作一个，阿莫老大的论坛就是不错！

mtswz213 · 发表于 2011-4-23 12:57:35

很强大

chenqi · 发表于 2011-4-23 14:42:38

好玩啊

weiwei20 · 发表于 2011-4-23 19:01:39

呵呵，赞一个

summerstar · 发表于 2011-4-23 23:14:19

mark！

lovehuan · 发表于 2011-4-24 18:25:12

请问大家一个问题，知道的朋友请不吝赐教，急用！陀螺仪模块中有一个lm324运放器，可我手头上没有，请问可以用其他的运放器代替吗？具体怎么实现，请朋友告知。谢谢·····！

zyqcome · 发表于 2011-4-24 19:11:24

我怀着崇拜的心情看完了第一页，感觉必须得标记，学习

llq71 · 发表于 2011-4-24 22:31:05

我也想根据楼主的资料做一个，车身设计好，但还没做出来，电路部分已做好，传感器用其他的，ACCEL是lis3lv02dq， GYRO是lypr540ah，计算倾角的程序基本和楼主的一样，kalman输出的角度好象滞后很多，按照这样的性能可以做到平衡吗？或我有什么地方错了？

(原文件名:console.jpg)

(原文件名:car.jpg)

请帮忙看一下图，监控程序有三个图表，上面是加速度输出，中间是GYRO输出，下面蓝线是直接由加速度得到的角度，橙色线是kalman的输出，Y轴是角度，X轴是时间，每20ms采样一次，这个图是倾斜50度左右时快速回到水平，可以看到kalman输出的响应有点慢。不知道是否正常？

wumingruo3743 · 发表于 2011-4-25 20:21:02

mark

chinmel · 发表于 2011-4-25 22:52:59

强大。。。mark

pinhenxiaoche · 发表于 2011-4-28 11:07:17

强大~~

wers_l · 发表于 2011-4-29 12:27:40

很强大，要是这个论坛多几个机械工程师，就很完美了。看了大部分人做的都是几块板加几根柱子。我以前做过了好几年产品结构设计，很开心能跟大家一起进步，希望能帮上忙。

bpc387712522 · 发表于 2011-4-29 12:32:57

mark

_Daniel_ · 发表于 2011-5-4 17:29:03

回复【499楼】llq71
-----------------------------------------------------------------------

你这个用的是什么软件？很想知道

summerstar · 发表于 2011-5-4 22:35:21

mark！

llq71 · 发表于 2011-5-5 13:37:15

回复【505楼】_Daniel_ _落魄書生_
-----------------------------------------------------------------------

是自己写的一个小程序，小车控制板发送ACCE和GYRO的信息到电脑，电脑将这些信息变成图表而已。

junxiang1127 · 发表于 2011-5-6 16:14:19

好东西！

ouyj_0210 · 发表于 2011-5-6 16:37:11

好东西

michener · 发表于 2011-5-10 15:57:04

回复【455楼】dkld_720
----------------------------------------------------------------------
你好，我的传感器和你一样，经过慢慢的调试，现在小车基本可以实现自转以及前进后退了，现在的问题是静止的时候有抖动，甚至有时会前后跑一段距离，想向你请教一下你的各个系数为多少，我想作为一个参考。

lrbdh · 发表于 2011-5-13 09:48:49

MARK

dkld_720 · 发表于 2011-5-13 13:38:10

回复【510楼】michener
-----------------------------------------------------------------------

我的小车没有速度传感器，所以也不很稳，力矩也不够，过减速带时要加速才行。抖动是因为你的K_angle_AD=ADport(4)*0.007;电位器调的太大了，不要让车体反应太快，否则就抖动。调小了反而在倾斜角度大时能够调整回来（跑的距离会长些）。
这是我上传的视频http://v.youku.com/v_show/id_XMjY2NTIwNDY4.html

_Daniel_ · 发表于 2011-5-14 21:32:22

回复【507楼】llq71
-----------------------------------------------------------------------

可不可以发个源码给我啊，我也想看自己的曲线，上位机不会编~谢谢啊

dzq112358 · 发表于 2011-5-14 22:14:06

楼主真的很强，很想做一个，小弟在用加速度传感器MMA7260的时候，遇到一个问题，好像它不能测运动中的加速度，很奇怪，请教楼主。

llq71 · 发表于 2011-5-15 22:33:07

回复【513楼】_Daniel_ _落魄書生_
-----------------------------------------------------------------------

程序发给你也未必有用，但可作为参考，实际上就是利用System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.Chart。

点击此处下载 ourdev_640038MNQ0MP.zip(文件大小:104K) (原文件名:Car_console.zip)

llq71 · 发表于 2011-5-15 22:35:43

请问，
K_position=0.8 * 0.209; //换算系数：(256/10) * (2*pi/(64*12))=0.20944；//256/10:电压换算至PWM，256对应10V；
K_angle=34 * 25.6; //换算系数：256/10 =25.6；
K_position_dot=1.09 * 20.9; //换算系数：(256/10) * (100*2*pi/(64*12))=20.944；
K_angle_dot=2 * 25.6; //换算系数：256/10 =25.6；

0.8, 34, 1.09, 2分别是怎样得出来的？

ntwhq · 发表于 2011-5-16 07:07:05

mark

80162535 · 发表于 2011-5-16 13:15:49

好牛啊，mark

80162535 · 发表于 2011-5-16 13:17:09

好牛啊，mark

lovehuan · 发表于 2011-5-16 21:04:52

请问，当车子平衡时总向一个方向平移是怎么回事？还有车子的鲁棒性不够，轻轻一碰就保持不了平衡，应该怎么解决？希望朋友们不吝相告！万分感谢！