电动轮椅系统设计ppt课件.ppt

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1、电动轮椅系统设计,电气1231 第一小组,电动轮椅组成,电源电机光电编码器摇杆外壳等等,前提,电动轮椅是一种以蓄电池为能源、电机驱动的轮椅车。具有省力、操作简便、车速平稳、无污染和低噪音的特点。适于下肢残疾、高位截瘫或偏瘫以及年老体弱者使用，是一种比较理想的移动或代步工具。目前，国外对电动轮椅的研究已相对比较成熟。他们已开发出各种各样的适合不同用户群体的电动轮椅，并逐渐向智能化的方向发展。现在高性能电动轮椅生产厂家多集中在美国、德国、澳大利亚和西班牙，中国台湾也有电动轮椅生产厂家。然而，国内对电动轮椅的研究技术依然远远落后于国外，绝大多数轮椅厂家都只生产电机和座椅而不生产控制器，基本上都依赖于

2、进口。因此，研究高性能低成本的电动轮椅驱动器，替代进口填补国内技术空白具有重要意义。,电动轮椅类型及技术简介,轮椅控制系统,速度给定,方向给定,操纵杆 信号处理算法,电机控制算法,电机,电机以及控制器状态监测,外部扰动,电动轮椅运动控制系统示意图,光电编码器,类型光电编码器品牌HONEST SENSOR型号编码器码盘 客制化生产外型尺寸客制化生产（mm）适用范围旋转编码器,光栅尺,伺服电机,机器手臂,打印机读出方式非接触式工作原理增量式价格 35元,电源,锂电池加工定制是品牌WATE型号WATE-2440额定容量40000（mah）标准电压24（V）充电电流10（A）外型尺寸120*185*2

3、65（mm）适用类型电动自行车产品认证ce价格 1800元,电机,加工定制是品牌羚鹰产品类型有刷直流电动机型号MY68额定功率0.1（kW）额定电压24（V）额定转速2700（rpm）主要适用范围电动滑板车、小冲浪产品认证CE价格 38元,基材材料 聚碳酸酯(PC)厚度 0.18mm,0.25mm,0.5mm,1.0mm,1.5mm,2.0mm10%透光度 90%操作温度-40 120误差内径 0.05mm外径 0.1mm不透光/透光比例 0.005 mm码道同心度 0.1 mm码道真圆度 0.05 mm冲压毛刺 0.2 mm,摇杆,特点 Features,可选项 Optionals,摇杆尺寸

4、,高速计数器,三菱plc输入模块,麦克纳姆轮,运动学关系示意图,(一)前向运动,(二)后向运动,(三)右向运动,(四)左向运动,原理图,电机,码盘,给定信号,P：比例I：积分D：微分,PID公式,pid算法流程图,PID计算,当|e(t)|时,当|e(t)|时,PID增量式算法离散化公式：u(t);控制器的输出值。e(t);控制器输入与设定值之间的误差。Kp;比例系数。Ti;积分时间常数。Td;微分时间常数。T;调节周期。;积分分离阈值,PID参数整定,1)比例系数p对系统性能的影响：比例系数加大，使系统的动作灵敏，速度加快，稳态误差减小。p偏大，振荡次数加多，调节时间加长。p太大时，系统会趋于不稳定。p太小，又会使系统的动作缓慢。p可以选负数，这主要是由执行机构、传感器以控制对象的特性决定的。如果的符号选择不当对象状态(pv值)就会离控制目标的状态(sv值)越来越远，如果出现这样的情况p的符号就一定要取反。(2)积分控制对系统性能的影响：积分作用使系统的稳定性下降，小（积分作用强）会使系统不稳定，但能消除稳态误差，提高系统的控制精度。(3)微分控制对系统性能的影响：微分作用可以改善动态特性，偏大时，超调量较大，调节时间较短。偏小时，超调量也较大，调节时间也较长。只有合适，才能使超调量较小，减短调节时间。,谢谢,