[发明专利]一种两轮车的姿态控制方法

摘要

本发明公开了一种两轮车的姿态控制方法，其包括两轮车上设置的摆杆、带模糊PID控制器的驱动电机、轮子及控制系统，所述摆杆控制两轮车加速度，所述控制系统上设置有陀螺仪传感器及加速度传感器并计算出传感器输出的融合角度值，所述两轮车控制系统将采集的两轮车加速度构成FIFO队列并得到整合加速度进而计算出相应的虚拟前倾量，控制系统探测两轮车车体前倾的状态，模糊PID控制器接收所述虚拟前倾量，两轮车车体后仰直至虚拟前倾量与两轮车输出的融合角度值之和为零，两轮车及驾驶者组成的人车系统重心后移直至两轮车车体水平正常运行。本发明一种两轮车的姿态控制方法可在两轮车瞬间大加速、持续大加速以及过速时保证两轮车平稳运行。

主权项

一种两轮车的姿态控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）所述两轮车包括摆杆（10）、带模糊PID控制器的驱动电机（20）、轮子（30）及控制系统（40），所述摆杆（10）控制两轮车加速度（acc），所述控制系统（40）采集两轮车的当前输出速度speed，所述控制系统40上设置有陀螺仪传感器及加速度传感器，陀螺仪传感器的输出的陀螺仪角速度值与加速度传感器的输出的轮子加速度通过两轮车控制系统（40）内部模/数转换器读取后转化为数字量，将所得数据经kalman滤波器进行处理计算出传感器输出的融合角度值fused_angle；（2）所述两轮车控制系统（40）将采集的两轮车加速度acc构成FIFO队列，所述控制系统计算出FIFO队列中两轮车加速度acc之和得到整合加速度sumacc；（3）所述两轮车控制系统（40）将采集的整合加速度sumacc计算出相应的虚拟前倾量angle_offset；（4）所述控制系统（40）采集两轮车运行状态并探测两轮车车体前倾的状态，所述控制系统对所述虚拟前倾量angle_offset进行限幅输出，模糊PID控制器接收所述虚拟前倾量angle_offset，两轮车车体后仰直至虚拟前倾量angle_offset与两轮车输出的融合角度值fused_angle之和为零，两轮车及驾驶者组成的人车系统重心后移，模糊PID控制器接收的所述虚拟前倾量angle_offset为零时，两轮车车体水平正常运行。