（定稿）爬楼梯自行轮椅车设计（CAD图纸+毕业论文）

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爬楼梯自行轮椅车设计摘要系数，速度挡越高，越大转速给定也就越大。依据上两式即可将用户给定的控制信号分别转化为左右两轮的给定速度。方案二我们直接对电机进行控制，翻转电机只需个开关，即可实现翻转电机的爬楼动作行使电机则需要两个开关，个控制左行使电机，个控制右行使电机，当两个开关同时按下则实现直线行走，只开个时实现转向，转速则通过单片机调节波的占空比来实现无极调速。方案是目前市场上专用控制手柄采用的方案，其操纵简单，但成本相当高昂，且对硬件电路要求也非常高，需要提供相应的硬件接口与信号处理电路。实物图如下图.专用控制手柄实物图而方案二虽然操纵复杂点，但其成本较低廉，硬件易于实现，控制可靠，操作人员经过短时间的训练即可适应。固采用方案二，下图为控制开关分布图图.控制开关分布图方案二要解决的个突出问题即为双电机的同步实现，因为行使是要实现直线行使的，不能跑偏，更为重要的是爬楼梯时，必须两个电机转速相同，否则会产生危险，使安全性大大降低。下面将讲述双电机的同步控制方案。.双电机同步控制方案目前存在的同步控制技术包括并行控制主从控制交叉耦合控制虚拟总轴控制偏差耦合控制。这里对并行控制和主从控制这两种基本的控制方式作下简单的介绍和比较。并行控制并行控制是种基于同定值控制的并联运行方式，这是种最简单的同步控制方法。并行式适用于每个单独系统的控制目标基本致的情况，要求伺服系统具有良好的速度稳定性。调速系统采用同给定电压，其控制结构图如图.所示。采用并行运行方式的同步控制系统其优点在于启动和停止阶段系统的同步性能很好，但是由于整个系统相当于开环控制，当运行过程中台电机受到扰动时，电机之间将会产生同步偏差，同步性能较差。图.并行控制结构图主从控制主从控制是种基于跟踪随动原理的串联运行方式。以双电机为例，主从同步控制系统的结构图如图.所示。在这种控制方式中，主电机的输出转速作为从电机的转速参考值。由此可推断，任何加在主电机上的速度命令或是负载扰动都会被从电机反映并且跟随，但是任何从电机上受到的扰动却不会反馈回给主电机，也不会影响到其他的从电机。主从式特点是从系统跟踪主系统的输出，大大增加了其控制策略的稳定性，但存在跟踪滞后。这种控制方式要求伺服系统具有良好的跟踪性能，主要应用在对速度或者位置的同步精度不是很高的工业生产中。图.主从控制结构图本系统设计的电机同步控制为了提高抗干扰能力，在台电机速度受到外部扰动或人为干扰时两台电机仍能保持速度的同步，采用了带速度负反馈的主从式控制结构，因为其稳定性很好，这对爬楼轮椅是相当有利的，速度负反馈可以确保相应的控制精度。跟踪滞后问题可以通过算法和构建控制电路校正网络电路进行改进。轮椅车控制算法设计.速度检测电路测速元件是闭环调速系统中的关键元件，为了扩大调速范围，改善电动机的低速平稳性，要求测速元件低速输出稳定，波纹小，线性度好。常用的测速元件有模拟式测速元件和数字式测速元件。模拟式测速元件通常采用测速发电机数字式测速元件采用光电式脉冲发生器。数字测速元件具有低惯量低噪声高分辨率和高精度的特点，有利于控制直流电机。在现代驱动控制系统中，为了提高速度反馈检测精度，正在摒弃直流测速发电机加转换器的方案，而采用光电码盘直接数字测速的方案。本系统采用增量式光电旋转编码器测量电机的速度。将光电编码器与电动机相连，当电动机转动时，带动码盘旋转，便发出相应的信号。光电编码器由光源，光电转盘，光敏元件和光电整形放大电路组成。光电转盘与被测轴连接，光源通过光电转盘的透光孔射到光敏元件上，当转盘转动时，光敏元件便发出与转速成正比的脉冲信号，为了判别电机的转向，光电编