飞思卡尔电机驱动原理图

1.1 大赛简介........................................................................................................ 1 1.2 智能车系统介绍............................................................................................ 2 1.3 章节安排........................................................................................................ 3 第二章 智能车机械调校..........................................................................................5 2.1 前轮调整........................................................................................................ 5 2.2 舵机固定........................................................................................................ 8 2.3 降低虚位........................................................................................................ 9 2.4 差速调整........................................................................................................ 9 2.5 齿轮啮合...................................................................................................... 10 2.6 调整重心...................................................................................................... 10 2.7 零件制作...................................................................................................... 11 第三章 智能车硬件系统........................................................................................13 3.1 单片机最小系统.......................................................................................... 13 3.2 电源模块...................................................................................................... 14 3.3 传感器模块.................................................................................................. 15

图 ３ （ａ）驾驶员门模块
图 ３ （ｂ）其他车门模块
３ 结语
网络化控制是现在车身附件控制的发展趋势。相对于传统 的 车 门 系 统 ， 采 用 ＬＩＮ 总 线 的 车 窗 控 制 系 统 减 少 了 不 少 的 线 束， 同时可以通过 软 件 的 方 式 增 加 很 多 功 能 。 由 于 新 加 ＬＩＮ 节 点并不需要改变原有网络的硬件结构， 升级换代也变得容易。 试验证明， 所设 计 ＬＩＮ 总 线 车 门 模 块 除 满 足 了 传 统 线 束 式 车 门 的所有功能要求外， 还增加了自动下降、延迟锁死等功能。随着 汽车电子化的发展 ， 可以肯定的是， ＬＩＮ 总线将在车身附件控制 中发挥越来越大的作用。
传输、硅片中硬件或软件的低实现成本， 以及无需在从属节点中
使用石英或陶瓷谐振器等。
相对于发动机和底盘系统控制， 车身附件系统控制对安全
性和可靠性等要求并不高， 而车身附件所具有的各种开关， 正
是车辆线束复杂的重要原因。ＬＩＮ 总线能大量节省线束， 以及易
于升级换代和便于实现诊断功能的特点， 正使它成为车身电子
线数据一般为 ０－ ８ 字节（ＬＩＮ１．３ 及 以 前 版 本 数 据 字 节 数 位 ０、２、 主节点的摇窗电机的驱动由主节点独立控制， 从节点的驱动也
由从节点各自实现。
解友华： 硕士研究生
相 对 于 传 统 的 ＳＣＩ， ＱＣ１６ 所 带 有 的 ＥＳＣＩ （ｅｎｈａｎｃｅｄ ＳＣＩ）为
基 金 项 目： 上 海 市 “引 逼 工 程 ”重 大 专 项 ； 华 普 海 域 ５０６ 整 车 电 ＬＩＮ 网络设计提供了更大 的 方 便 ， 包 括 自 由 选 择 Ｂｒｅａｋ 的 长 短
车窗模块达到了预定的设计目标并具有相对低廉的价格。

智能车电机驱动模块使用详解智能车的驱动系统一般由控制器、电机驱动模块及电机三个主要部分组成。

智能车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性，而且电机的转矩‐转速特性受电源功率的影响，这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区。

控制器采用飞思卡尔16位单片机PWM功能完成，智能车电机一般每一届都有主委会提供，而且型号指定，参数固定。

一般提供的为直流电机。

其控制简单、性能出众、供电方便。

直流电机驱动模块一般使用H型全桥式电路实现电机驱动功能。

H桥驱动工作原理H 桥驱动电路是为了直流电机而设计的一种常见电路，它主要实现直流电机的正反向驱动，其典型电路形式如下。

从图中可以看出，其形状类似于字母“H”，而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的，所以称之为“ H 桥驱动”。

4个开关所在位置就称为“桥臂”。

从电路中不难看出，假设开关 QA、QD接通，电机为正向转动，则开关QB、QC接通时，直流电机将反向转动。

从而实现了电机的正反向驱动。

电流的大小，决定了电机的转速，通过PWM的占空比（电流通断比）来决定电流的大小，从而间接控制了电机的转速。

H桥驱动选型分析H 桥驱动的主要性能包括：1、效率，驱动效率高就是要将输入的能量尽量多的输出给负载，而驱动电路本身最好不消耗或少消耗能量。

具体到H桥上，也就是四个桥臂在导通时最好没有压降，越小越好。

2、安全性，不能同一侧的桥臂同时导通；3、电压，电压是指能够承受的驱动电压；4、电流，电压是指能够通过的驱动电流。

根据H桥驱动的主要特性分析，安全性主要由控制部分决定。

在智能车设计中，电机是固定型号的（一般组委会会提供车模和电机），所以所需的电流和电压时有限的，所以H桥驱动的选型会重点关注H桥驱动的效率，即关注MOS管的压降上。

因此我们选择H桥驱动遵循以下原则：(1)由于驱动电路是功率输出，要求开关管输出功率较大；(2)开关管的开通和关断时间应尽可能小；(3)小车使用的电源电压不高，因此开关管的饱和压降应该尽量低。

一，直立车原理部分1.1直立行走任务分解第九届飞思卡尔智能车摄像头比赛要求车模在直立的状态下以两个轮子着地沿着赛道进行比赛，相比四轮着地状态，车模控制任务更为复杂。

为了能够方便找到解决问题的办法，首先将复杂的问题分解成简单的问题进行讨论。

车模运动控制任务可以分解成以下三个基本控制任务，如图 2- 1所示：（ 1）控制车模平衡：通过控制两个电机正反向运动保持车模直立平衡状态；（ 2）控制车模速度：通过调节车模的倾角来实现车模速度控制，实际上最后还是演变成通过控制电机的转速来实现车轮速度的控制。

（ 3）控制车模方向：通过控制两个电机之间的转动差速实现车模转向控制。

车模直立和方向控制任务都是直接通过控制车模两个后轮驱动电机完成的。

假设车模电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制车模的直立平衡、左右方向。

在实际控制中，是将控制车模直立和方向的控制信号叠加在一起加载电机上，只要电机处于线性状态就可以同时完成上面两个任务。

车模的速度是通过调节车模倾角来完成的。

车模不同的倾角会引起车模的加减速，从而达到对于速度的控制。

三个分解后的任务各自独立进行控制。

由于最终都是对同一个控制对象（车模的电机）进行控制，所以它们之间存在着耦合。

为了方便分析，在分析其中之一时假设其它控制对象都已经达到稳定。

比如在速度控制时，需要车模已经能够保持直立控制；在方向控制的时候，需要车模能够保持平衡和速度恒定；同样，在车模平衡控制时，也需要速度和方向控制也已经达到平稳。

这三个任务中保持车模平衡是关键。

由于车模同时受到三种控制的影响，从车模平衡控制的角度来看，其它两个控制就成为它的干扰。

因此对车模速度、方向的控制应该尽量保持平滑，以减少对于平衡控制的干扰。

三者之间的配合如图 2- 3所示。

下面分别讨论车模任务分解的三个控制的实现方式。

1.2车模平衡控制控制车模平衡的直观经验来自于人们日常生活经验。

一般的人通过简单练习就可以让一个直木棒在手指尖上保持直立。