毕业论文 第二章_电气工程毕业论文范文模板、范本.docx

"电气工程毕业论文范文模板、范本.docx" 本文主要介绍了双轮平衡车的系统结构分析和设计，包括硬件结构和软件设计。硬件结构部分，双轮平衡车系统主要由陀螺仪 MPU6050、直流电机驱动器 TB6612FNG、控制器 STM32F103C8T6 和带编码器的直流电机组成。软件设计部分，主要介绍了双轮平衡车的控制算法和数据处理方法。 2.1 双轮平衡车的系统整体设计 在双轮平衡车的设计中，需要考虑到系统的对称性，以确保系统的稳定性和控制性能。双轮平衡车的系统结构如图 2.1 所示，控制模块位于小车中间，姿态传感器采集的车身状态的信息也能更精确。 2.2 双轮平衡车的硬件组成 双轮平衡车的硬件组成包括主控制器、陀螺仪 MPU6050、直流电机驱动器 TB6612FNG 和带编码器的直流电机。主控制器采用 ST 公 司的 STM32F103C8T6，具有 64KSRAM 和 512K 嵌入式高速 F1ash 闪存的 Cortex™-M 微控制器。陀螺仪 MPU6050 是全球首个 9 轴运动处理传感器，能够检测到陀螺仪和加速度计的信息，并将其输出到控制器。直流电机驱动器 TB6612FNG 是东芝半导体公司生产的一款直流电机驱动器件，具有大电流 MOSFET － H 桥结结构。带编码器的直流电机模块采用自带编码器测速码盘的直流减速电机，工作电压为 6 ～24 V，额定电压为 12 V，最高转速可达到 1000 r/min，减速比为 1:30。 2.3 双轮平衡车的软件设计 软件设计的总框图如图 2.9 所示。双轮平衡车的控制算法主要基于 Kalman 滤波和 PID 控制，以实现系统的稳定性和控制性能。软件设计部分还介绍了数据处理方法，包括姿态信息的实时检测和显示、控制算法的参数调整等。 本文全面介绍了双轮平衡车的系统结构分析和设计，包括硬件结构和软件设计，旨在为读者提供一个完整的双轮平衡车系统设计方案。