电动轮椅系统设计课件

电动轮椅系统设计电气1231第一小组电动轮椅系统设计电气12311电动轮椅组成电源电机光电编码器摇杆外壳等等电动轮椅组成电源2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。前提电动轮椅是一种以蓄电池为能源、电机驱动的轮3电动轮椅类型及技术简介电动轮椅类型及技术简介4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5光电编码器类型 光电编码器 品牌 HONESTSENSOR 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元光电编码器类型 光电编码器 6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*265（mm） 适用类型 电动自行车 产品认证 ce价格1800元电源锂电池7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元电机加工定制 是 8基材材料聚碳酸酯(PC)厚度0.18mm,0.25mm,0.5mm,1.0mm,1.5mm,2.0mm±10%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≤0.005mm码道同心度≤0.1mm码道真圆度≤0.05mm冲压毛刺≤0.2mm

基材9摇杆摇杆10

特点Features可选项Optionals特点Features可选项Optionals11电动轮椅系统设计ppt课件12摇杆尺寸摇杆尺寸13电动轮椅系统设计ppt课件14电动轮椅系统设计ppt课件15电动轮椅系统设计ppt课件16高速计数器高速计数器17三菱plc输入模块三菱plc输入模块18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)左向运动麦克纳姆轮运动学关系示意图(一)前向运动(二)后向运动(三)19原理图手柄高速计数器三菱plc输入模块1234电机驱动电机驱动电机驱动电机驱动电机电机电机电机码盘原理图手柄高速计数器三菱plc输入模块123420PID计算MOS管电机码盘给定信号PID计算MOS管电机码盘给定信号21P：比例I：积分D：微分P：比例22PID公式PID公式23pid算法流程图pid算法流程图24PID计算当|e(t)|≤β时当|e(t)|＞β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。β;;;;;;;积分分离阈值PID计算当|e(t)|≤β时当|e(t)|＞β时PID增25PID参数整定1)比例系数Ｋp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。Ｋp偏大，振荡次数加多，调节时间加长。Ｋp太大时，系统会趋于不稳定。Ｋp太小，又会使系统的动作缓慢。Ｋp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Ｋｃ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Ｋp的符号就一定要取反。(2)积分控制Ｔｉ对系统性能的影响：

积分作用使系统的稳定性下降，Ｔｉ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Ｔｄ对系统性能的影响：