智能车制作
标题: 【含视频】电磁直立车浅析 By【逐飞科技】 [打印本页]
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 17:38
标题: 【含视频】电磁直立车浅析 By【逐飞科技】
本帖最后由 fbhsy 于 2016-4-2 18:10 编辑
许久没发帖了，着实太忙，趁着假期来一发，这次聊一聊电磁直立车的一些个人理解，希望能调动一下技术论坛的技术气氛。
关于车模选择
尽管D车模质量更好，但为了追求性能和速度大家的选择基本都倾向于E车模，E车模虽有种种不足，但其诸多成功案例说明其极限的确更高，我也不再赘述，本次样车也是选择了E车来搭建制作。
关于整体机械结构设计
直立车机械安装的原则，尽量将电池主板及其他物品集中于转动轴承附近，这样做的目的在于使得转动惯量较小，转动惯量越小转向越灵活，这样小车可以在更高的速度下轻松转弯。
车的重心在能过坡道的前提下，尽量低，这个大家都知道，降低重心，小车才不容易侧翻，直立系统也更稳定，降低重心从而提高最大过弯速度，也就提高了速度上限。
直立传感器安装
首先说一下传感器选择，陀螺仪，建议大家选择数字式的陀螺仪，有个好处是数字陀螺仪在不动的时候的输出（也就是静态输出）为0，不需要在程序中设置零点，而且温漂也要比村田的那个陀螺仪好的多，以前我们使用enc-03经常都要去调整那个零点，用起来十分的不方便。数字式的缺点我觉得可能就是数据读取要比模拟的ADC采集慢一点且麻烦一点，但是就数据来说就是要比模拟的好的多。
陀螺仪加速度计安装，在官方方案中已经提到，加速度计的安装尽量低，以减少摆动对加速度计的干扰，陀螺仪安装应该高一点，这样来提高陀螺仪的灵敏度，而且陀螺仪绕车模轴承旋转的那个轴必须平行于车模的轴承，如果不平行就会出现左右转弯效果不一样，一边减速，一边加速，但是团队里一做了两届直立车的小伙伴的体会是：要安装的高还要安装的与车模轴承平行这个真的很难，稍微不注意就偏了。所以他认为使用数字陀螺仪L3G4200D精度已经很高了，没有必要安装的那么高。因此我们样车安装的非常低，我们这样安装可以非常方便的安装平行。经过样车实验，确实可以非常容易安装平行。这里说两点，对于4200这个传感器，有点奇怪，不知道算不算是他的BUG，或者算是分享一个小经验，如果读取频率小于数据输出频率，那么就可能读取到错误数据，因此使用4200一定要记得你的读取频率一定要大于数据输出频率，一般我们直立是5MS周期控制一次，如果每控制一次读取一次的话，那么读取频率就是200HZ，这样的话设置数据输出频率为100HZ这样就够了，尝试过设置为输出200HZ，这样与控制周期刚好配对，可惜还是有可能读取到错误数据，还有一点要特别提示的，读取数据前一定要读取状态寄存器，检测数据是否已准备好，确定准备好了再读取，如果不判断直接读取也是有可能读取到错误数据的。
电磁传感器长度
电磁支架的长度，对于直立车而言，其转向非常灵敏，因此个人认为不需要太长的前瞻，而且前瞻太长也会导致小车容易甩尾，且伴随有前端电感震动幅度被放大。本次的样车前瞻也就在25CM左右，但是速度，从视频上看得出也不算太慢，出发点是保证其灵活性，所以认为支架不宜过长，并且我们并没有做过多的优化，只是一个基本的框架，并没有去追求速度的极限，只追求稳稳的跑，更多的优化，更好的方案，更高的极限还需广大车友各种脑洞大开。
轮胎的处理
有的同学认为轮胎里面要多填海绵，填得硬邦邦的，以经验来看，我认为轮胎不能填鼓了，反而应该软软的，原装的海绵已经够厚了，这样接触面积更大，抓地力更好，看看跑车的胎面宽度就知道了，还有个好处，如果小车压到不平整的地方，由于轮胎是软的，这样轮胎就会自动变形以贴合凹凸不平的地面，这样接触面积就会大一点，摩擦力也要大一点。造成的颠簸抖动也小一点，另外建议新轮胎要用用软化剂，上一次软化剂后晾干，然后在赛道上用力摩擦，要均匀的摩擦表面，轮胎表面那层掉了后摩擦力就比较好了，摩擦后用水清洗一下，平时尽量用湿布保养着，不要让轮胎过于干燥，太干燥了轮胎就很滑。轮胎与轮毂之间用强力粘胎胶或502封死，免得高速情况下轮胎跑出来了，但使用时一定不能流到轮胎外表面。
电机安装
固定电机的那两个螺丝，一定要上垫片，否则用不了多久那个车模上那个横孔就坏了，这也是E车的不足之一咯。另外还要吐槽一下E车的螺丝，那是什么质量啊，太差了吧，因此建议大家，能换成普通的十字M3螺丝的就全部换掉吧。
关于直立车程序
我们样车采用的清华方案，由于官方文档描述已十分清晰，在这里也就不献丑了。后面附上官方文档及卓大大调试讲解视频。
关于程序，我想对伸手党说还得一句一句敲，原理还得一步一步理解，真没有捷径可走，别动不动就有没有例程之类的，比赛是自己的比赛，还得自己亲自撸才行。
调试篇平台
对于调试平台，样车平台上使用的是nrf无线+usb转NRF(含参数调节上位机)+虚拟示波器，调试起来非常方便，如果要求高一点的可以自己写虚拟示波器
做这个样车只为证明一下“逐飞科技”的传感器、系统板、电池支架以及样车中诸多器件等均为高品质产品，稳定可靠，样车方案仅为诸多方案中的一种（毕竟电感都只用了两个在跑，虽然主板预留了4个，但是样车就是样车，稳稳当当的跑就行），可供参考，可以多加电感进一步优化，但一定不是最优，最优的方案，一定是属于你们的下一个方案，一定是真爱智能车的你们自己设计，亲手打造而成的。
楼下放样车视频及样车各种姿势摆拍图，仅供交流学习之用。
提前祝大家取得自己满意的成绩！！！！！！！！！！
逐飞科技座右铭：永远不要轻视行动的力量！
逐飞科技智能车交流群：逐飞科技__智能车部落 179029047
逐飞科技技术贴链接：
4、【含代码】最小二乘法浅析 By【逐飞科技】：http://www.znczz.com/thread-240311-1-1.html
本文由“逐飞科技”编辑整理，大神轻拍，欢迎交流、批评指正，愿智能车世界更美好！
作者: 杨先生 时间: 2016-4-2 17:40
sofa。。。
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 17:40
逐飞科技 电磁直立样车顺时针运行视频：
http://player.youku.com/player.php/sid/XMTUyMDgzMzM0OA==/v.swf
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 17:42
逐飞科技 电磁直立车样车逆时针运行：
http://player.youku.com/player.php/sid/XMTUyMDgzMDg5Ng==/v.swf
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 17:44
卓晴老师电磁直立车教学视频分享（清华方案）：
http://player.youku.com/player.php/sid/XMzUzMzE1MDI4/v.swf
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 17:54
样车摆拍：
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 17:56
传感器及电池安装：
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 17:57
电池支架仿真图：
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 17:59
手速快，我帖子都没发完，沙发就木有了。。。
作者: takethisway 时间: 2016-4-2 18:21
牛逼
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 18:29
谢谢捧场！
作者: 申继鹏 时间: 2016-4-2 18:35
我就想知道下怎么快速启动
作者: 浅笑无痕 时间: 2016-4-2 18:51
电感的宽度超出规定的25cm了吧？？？
作者: luckner 时间: 2016-4-2 19:00
居然吐槽螺丝不好使
还敢吐槽我们伸手党
报上你的经纬度
律师函随时受不了！
作者: g847279681 时间: 2016-4-2 19:35
顶一个
:victory:
作者: TG小平民 时间: 2016-4-2 20:09
66666666666666
作者: 进击的生菜 时间: 2016-4-2 20:57
结构对速度的限制作用有多大
作者: 1205032010 时间: 2016-4-2 21:19
666666
作者: 杨劼 时间: 2016-4-2 22:26
666
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 22:51
就吐槽了，怎么样，你查我IP啊，给我发过来啊，等不及了。真刀真枪来，别玩儿禁言呐。
求别玩儿坏了
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 22:57
没超，量过，虽是样车只为验证方案不参赛，，但符合规范
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 23:00
很大，结构直接限制了上限，这个结构做精简一些上限应该还不错，由于是样车，需要兼容的太多，驱动和主板都没做那么小，如果只是做比赛的话板子可以做到很精简，整个结构就更轻盈灵活了，上限也就更高了。
作者: 浅笑无痕 时间: 2016-4-2 23:04
666 样车 做到这个样子了
作者: fbhsy 时间: 2016-4-2 23:08
主要有个小伙伴玩儿过两年直立，上手比较快，你应该认识吧，其实车装好有就调试了两天不到（100%真实），我都觉得他动作太快。
作者: 361369499 时间: 2016-4-2 23:15
请教一下楼主，我们曾经将模拟陀螺仪换成数字陀螺仪加速度计集成的MPU6050，使用i2c协议
我们将该芯片紧靠小车背部贴着
通过调直立发现直立不能调得硬，否则一旦遇到凹凸不平使小车颠簸，小车就会摔倒，只能调的略软
我们今天换回了模拟陀螺仪加速度计，发现直立可以调的很硬也不会遇到上述情况
（但模拟陀螺仪和加速度计装在电机中间的一根柱子上，离地大概车底大概10cm左右）
想请教一下楼主，这是因为数字加速度计装的位置不对么？紧靠在车被贴着这样装有什么影响么？
作者: 361369499 时间: 2016-4-2 23:16
另外楼主所说LG4200读取到错误的值是什么意思呢？是指两次读的值相同么？
作者: 浅笑无痕 时间: 2016-4-2 23:23
6666 是不是 那个QQ昵称是 go for it 那个同学 还不知道 他名字
作者: yinhuipeng 时间: 2016-4-3 08:51
可以，可以i
作者: luckner 时间: 2016-4-3 10:08
啥也别说了
颐和园后面有一野湖
作者: HuangTao 时间: 2016-4-3 10:24
请问楼主，L3G4200D读取数据频率怎么设置啊，我记得这款陀螺仪不是只要有数据更新就会产生中断，然后就可以读取他的信息了
作者: opopop456456ex 时间: 2016-4-3 14:40
视频这车大概有多少米？速度很平稳啊看起来，怎么调的速度控制啊？速度控制用的是增量式的PID吗？
作者: opopop456456ex 时间: 2016-4-3 15:27
你上面这台车两个电感之间的宽度有多少？为什么要这么宽呢
作者: 浅笑无痕 时间: 2016-4-3 15:38
老炮儿
{:2_32:}
作者: 六步上篮 时间: 2016-4-3 16:01
挺快的
作者: luckner 时间: 2016-4-3 18:06
要不紫金山下玄武湖？或者济南府的大明湖畔？
实在不行杭州西湖也成！
反正既然律师函不好使咱们就只能找个野湖了~
作者: 浅笑无痕 时间: 2016-4-3 18:22
;P;P;P版主好情怀。 为嘛都是选的这么骚骚的地方 ，表示只去过大明湖畔 不像版主身经百战啊{:2_32:}
作者: gulang007 时间: 2016-4-3 23:40
楼主好人，谢谢，支持
作者: 牧奎山谷 时间: 2016-4-4 09:49
直立速度控制不好，求指导调速
作者: HuangTao 时间: 2016-4-4 17:19
请问楼主，L3G4200D读取数据频率怎么设置啊，我记得这款陀螺仪不是只要有数据更新就会产生中断，然后就可以读取他的信息了:):):)
作者: 灯火阑 时间: 2016-4-4 17:37
难道是速度开环？
作者: 幸运星星 时间: 2016-4-4 23:16
66666666666
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 09:39
看着架势是想练练啊，来就来，不就犯个罪，多大点事，时间地点人物说清楚喽，我可没轻没重
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 09:41
恩恩，就是他
作者: luckner 时间: 2016-4-5 10:00
我请您游个泳，顺便吃，蒸羊羔，蒸熊掌，蒸鹿尾，烧花鸭，烧雏鸡，烧子鹅，卤猪卤鸭晾肉香肠！
能用吃解决的都不是问题，如果有，那就两顿～
别想吃拉面！别给脸不要脸啊～
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:04
传感器不会引起这样的问题，可能是传感器数据范围不一样，而参数还是一样造成的。
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:05
读到错误数据，就是本来应该是0的读取出来结果是250
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:06
恩，你也可以使用中断读取，不过我们没有使用中断读取所以需要注意读取频率的
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:07
就是官方的方案，位置式PD
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:07
电感宽才好啊，这样才不容易丢边啊。
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:08
我的天呐，，，，，这么多吃的
拉面就别了，加鱼香肉丝，宫保鸡丁，水煮鱼，米饭一碗，这事儿就了啦~
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:08
多多看看，卓老师的调试视频，然后自己多多摸索，相信你也一定可以的。
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:09
恩，用中断也可以，就不用注意这个问题了。不过我们一般就没有专门为他弄一个中断了。
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:10
开环起步，一下就倾下去了，然后就跑了。起步快这样。
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:22
谢谢捧场
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:22
谢谢捧场！
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:23
谢谢捧场！
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:24
谢谢捧场！
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:24
谢谢捧场！
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:25
谢谢捧场！
作者: 小福猪 时间: 2016-4-5 10:25
牛。。。。
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:26
谢谢捧场！
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:27
谢谢捧场！
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 10:28
谢谢捧场！
作者: luckner 时间: 2016-4-5 11:23
袍哥人家 从不拉稀摆带
还是颐和园后面找个野湖吧
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 11:33
“袍哥人家，决不拉稀摆带”你都知道！！！
颐和园是吧，已订票，别走，不见不散
作者: luckner 时间: 2016-4-5 11:36
身经百战 见的多了
好 今天放学后别走
既然律师函不好使
那就换个好使的
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 12:32
好，放学别走，不要告到老师和校长那就行
作者: luckner 时间: 2016-4-5 14:15
告老师？还校长？
袍哥人家 决不拉稀摆带
那么没溜儿的事儿不是咱干的~
另外我已经查到你的IP地址了
希望你好自为之
[attach]84755[/attach]
就问你怕不怕
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 14:43
冠军咱别闹了，请你撸串儿行不行，不行就撸两次，哈哈
作者: luckner 时间: 2016-4-5 14:48
那么问题来了
是捧哏的厉害呢
还是逗哏的厉害
考虑好了
律师函 颐和园 IP地址我可全有
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 15:04
你是智能车一哥，你牛逼爽了吧
毕竟你膨胀了
作者: luckner 时间: 2016-4-5 15:10
哈哈哈哈哈哈
好了不闲扯了
这帖子还是蛮不错的
晚上晚饭让你老板给你多加个鸡腿
啥就一哥了
请叫我歪楼男子汉
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 15:15
哈哈，以上闲聊仅供娱乐，帖子也仅仅是抛砖引玉，
技术论坛还得更多技术贴，多谢版主捧场，反正鸡腿是没跑了
作者: 信田 时间: 2016-4-5 16:02
顶顶顶顶顶顶
作者: 灯火阑 时间: 2016-4-5 16:32
要啥鸡腿啊
拉面加两个蛋
您俩的聊天也是66666
学习了！
作者: dh867699576 时间: 2016-4-5 16:54
楼主是6diao
作者: luckner 时间: 2016-4-5 20:20
您说的对
技术论坛还是需要更多技术贴
作者: luckner 时间: 2016-4-5 20:23
这叫贴近生活
艺术来源于生活
所以要走群众路线才是发家致富的好方法啊
一味的脱离人民群众 不顾人民群众的反对
是必然会走向人民的对立面 淹没在历史的长河里
所谓历史的车轮 大抵如此
只不过有的人还不懂
不知道是真不懂
还是装不懂
你觉得呢
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 20:52
感谢您捧！
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 20:52
感谢您捧！
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 20:57
是啊，尤其这个论坛，是我接触的第一个技术论坛，虽然水贴居多，但这正是学生技术论坛的特点，尽管如此，此处仍涌现了大批技术达人，我想这也是这个论坛最重要的意义了，同时也是智能车爱好者最喜爱的网络交流平台，愿znczz.com更健康，愿智能车世界更美好！
作者: opopop456456ex 时间: 2016-4-5 21:07
请教您一个问题，你速度控制参数是如何调的？是按照官方视频那样调静止直立吗？速度为0的速度控制参数全程各种其他速度都适用？能否透露下参数大概范围呢
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 21:13
就是您说的按官方视频那样调的，参数是统一的，并没有分段处理，我这个参数你拿去意义基本没有，根据你自己车的机械，传感器都息息相关，所以这个参数还得自己慢慢调，不是不给，是不想大家迷信，自己调出来的参数才最合适
作者: 上高第二个军长 时间: 2016-4-5 21:13
:hug::hug:
作者: fbhsy 时间: 2016-4-5 21:19
感谢您捧！
作者: opopop456456ex 时间: 2016-4-5 21:43
好的，谢谢，我再调调看。我看了你的帖子之后也是按照官方调试指南调了，现在调的单独速度控制，空载能稳到设定速度，单独直立也立的挺好，但是两者一融合就出问题。。。试过了极性的问题，还是不行。。方向控制也不错，三环融合后，速度一达到设置值后，速度控制输出占空比和直立控制占空比同输出方向了，然后立马就往前瞬间加速趴到在地。。。很是费解，打算再看看极性
作者: 琢初 时间: 2016-4-5 21:50
我喜欢你耶
作者: liheng229 时间: 2016-4-5 22:19
厉害啊
作者: 灯火阑 时间: 2016-4-5 22:43
祝成功
作者: luckner 时间: 2016-4-6 11:00
祝成功
作者: fbhsy 时间: 2016-4-6 13:48
多谢捧场！
作者: 萌萌晨 时间: 2016-4-6 20:58
作者: HuangTao 时间: 2016-4-6 22:32
谢谢楼主
电感拟合的话是在直道上更精确，但是一旦偏离过远就没用了是吧
作者: fbhsy 时间: 2016-4-6 23:06
你说的拟合的是指什么，不太明白你的意思 ？？
作者: opopop456456ex 时间: 2016-4-7 10:26
很多技术报告里都说给电感拟合一个曲线，你给说说呗，很多人提到说官方方案的简单差比和的方向控制不能适应大的偏离，你觉得呢？
作者: HuangTao 时间: 2016-4-7 15:09
我觉得应该 曲线拟合只能是一开始偏离不大的时候有效，一旦偏离大就不好使了。就不知道大神是如何理解的
作者: 1325536866 时间: 2016-4-7 21:08
:lol:lol不错
作者: fbhsy 时间: 2016-4-11 17:36
:lol:lol:victory::victory:
作者: 你好吗095 时间: 2016-4-12 13:51
车现在可以慢慢的绕着跑道跑完一圈，速度应该只有0.5m左右，速度很慢，一加速车头就开始上下晃动，请问这是直立的不稳还是速度环参数没调好的原因？怎么解决的，望告知。谢谢，楼主生意兴隆，好人一生平安==
作者: fbhsy 时间: 2016-4-12 20:34
可能是积分的问题，直接去掉速度积分看看效果呢。
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