2024平衡车综合调查报告.docx
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1、2024年,平衡车一词起先进入人们视野,随着时间的增长,平衡车的搜寻址大大增加.到至今每天的搜寻量再1500到2000之间。再这些搜寻fit之中.大部分关注平衡车动向的多为有肯定收入,中产阶级年轻人,而且集中分布在GDP总量较好的几个省份和城市。分布省份1E2龈13,咫4.D5上海62-7.山东一8i9簿北-10DJiI-年龄层次耀途中国11999V5+新世纪中国1780059000i-ROBOTT工、i-ROBOT-SC、i-ROBOT-BO思维翼中国6388,9188思维强二代、思维翼三代、越野款、迷你款注:以上只调查目前生潦的平衡军品牌从表中的数据分析,我们可以看到电动平衡车的高价让人望
2、而却步。接下来进行分析,就以表中的美国品牌SegWay作代表为例,其实很多专家都对它为代表的电动平衡车寄予犀望,认为它或许可以带来人类运输方式的变革。然而,电动平衡车的市场销售状况远不如预期”那么平衡车价格高价的缘由是什么?一方面缘由在于电动平衡车本身采纳的大量先进科技:另一方面,也在丁Segway为首的业内大公司的技术垄断,由于技术垄断,很多品牌被迫下架,造成平衡电动车独属于高端消费者的市场状况。但事实上,平衡车从研发到真正的市场推广都须要一段比较长的时间,大公司必需通过技术专利垄断【可收早期投资。其实从表中来看,在目前的主流品牌中,中国品牌的数量还是占很大一部分优势的,因此假如本上的平衡车
3、品牌想要引导平衡车主流,抢占先机,只有两种选择:要么购买专利,要么自主研发。而对于消费者来说,短期内并不能期盼捡到大便宜。3.平衡车的原理构造g由此可以得出结论,当4g,&。时,直立车模可以稳定。这与前面通过分析所得出的结论是一样的.在角度反馈限制中,与角度成比例的限制量是称为比例限制:与角速度成比例的控制量称为微分限制(角速度是角度的微分)。因此上面系数分别称k,h为比例和微分限制参数。其中微分参数相当于阳尼力,可以有效抑制一车模震荡。通过微分抑制限制震荡的思想在后面的速度和方向限制中也同样适用。总结限制车模直立稔定的条件如下:能够精确测量车模倾角。的大小和角速度O的大小:可以限制车轮的加速
4、度。3.2平衡车的速度限制。对于直立车模速度的限制相对于一般车模的速度限制则比较困难.由F在速度限制过程中须耍始终保持车模的平衡,因此车模速度限制不能够干脆通过变更电机转速来实现。下面先分析下引起车模速度变更的缘由。假设车模在上面直立限制调照卜已经能够保持平衡了,但是由于安装误差,传感器实际测量的角度与车模角度有偏差,因此车模实际不是保持与地面垂直,而是存在一个帧角。在重力的作用下,车模就会朝倾斜的方向加速前进。图2-2显示/这个关系。控制速度只要通过限制车模的帧角就可以实现了。详细实现须要解决三个问题:3.3平衡车的方向限制。(1)道路电磁中心线的偏差检测:道路电磁中心线检测简洁的方法可以通
5、过安装在车模前方的两个电磁感应线圈实现。线圈一般采纳IOnIH的工字型电感。如图2-35所示。(2)电机差动限制:利用电磁线偏差检测信号分别与车模速度限制信号进行加和减,形成左右轮差动限制电压,使得车模左右轮运行角速度不一样进而限制车模方向。如图236所小。图235检测道路中心电磁线方式上面采集信号中,可以简化掉重力加速度信号和车模转动速度陀螺仪信号.在车模限制中的直立、速度和方向限制三个环节中,都运用了比例微分(PD)限制,这三种限制算法的输出量最终通过强加通过电机运动来完成。(1)车模直立限制:运用车模帧角的PD(比例、微分)限制:(2)车模速度限制:运用PD(比例、微分)限制:(3)车模
6、方向限制:运用PD(比例、微分)限制.可通过单片机软件实现上述限制算法。在上面限制过程中,车模的力度限制和方向限制都是干脆将输出电压登加后限制电机的转速实现的。而车模的速度限制本质上是通过调整车模的倾角实现的,由于车模是一个非最小相位系统,因此该反馈限制假如比例和速度过大,很简洁形成正反馈,使得车模失控,造成系统的不稳定性.因此速度的调整过程须要特别级慢和平滑。上述限制框图中只是原理性说明白限制关系。在软件实现过程中,还须要考虑到各个采集量的比率和零点值以及信号的极性。在图2-40中,方向限制中已经加入了零点矫正过程。同样的过程对于角度限制中的陀螺仪和加速计采集通道有须要进行。信号的极性与传感
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