电动轮式移动小车控制系统设计与试验

作     者：张铁民 黄翰 黄鹏焕 Zhang Tiemin;Huang Han;Huang Penghuan

作者机构：华南农业大学工程学院广州510642 

基　　金：国家科技支撑计划项目设施农业种苗培育机器人研究(2013AA1024406-03) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2014年第30卷第19期

页      码：11-18页

摘      要：为了实现电动轮式移动小车能在实际不同的负载和路况下可以稳定的运行工作，该文研制了小车的四轮独立驱动的电机驱动和四轮转向控制系统，该系统由主控制芯片STM32F103RCT6对移动小车进行解算得出4个驱动轮的速度，然后对每个驱动电机进行转矩分配，控制4台用于驱动的无刷直流轮毂电机、2台转向直流电机以及2台制动用直流电机，使得小车实现直线行驶、转向和原地转向；通过单片机ATMEGA48PA控制4台无刷直流轮毂电机换相；采用驱动芯片IR2113驱动场效应管FQA140N10，并利用电机内部霍尔传感器输出的脉冲信号检测无刷直流电机的速度，采用放大器LM358搭建过载保护电路。试验结果表明，所开发的小车驱动控制系统实现了四轮电子差速与转矩分配，移动小车能在水泥路面、干泥土路面、斜坡和草地上稳定可靠运行，小车限速20km/h，爬坡度为8°。在空载情况下能匀速运行8～10h，带额定负载250kg情况下能匀速运行4～5h，有较好的负载性能，满足农业运输及农田作业的需求，减轻人的体力劳动，提高生产效率。该研究可为应用于田间作业的电动移动小车的机械设计及电气控制系统设计提供参考。

主 题 词：车辆 转矩 控制系统 四轮驱动 移动小车 轮毂电机 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 080804[080804] 0808[工学-自动化类] 082804[082804] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.19.002

馆 藏 号：203131984...