自动控制原理实验研究报告
二轮驱动小车的方向控制
班号：学号：姓名张栩培班号：2291学号：02020901
一、摘要：二轮驱动小车在改变其运动方向时需要按照期望角度转动。本文分析阐述了二轮驱动小车的方向控制原理。并根据二轮小车的总体结构和控制方案要求进行研究分析，进而设计方向控制系统关键字：关键字：二轮驱动小车转动方向控制仿真
引言：二、引言：
1描述工作过程1）二轮驱动小车沿某一指定的方向运动。目的是，对小车输入一个期望的转角θ以电压的形式输入的模拟信号，如遥控器等，小车实际输出的θθ（物理上的角度）则达到要求。实际输出的θ与期望的θ不相等就启动控制系统进行调节。2）控制系统的具体工作过程为：二轮驱动小车（如图1所示）正以某一速度沿某一方先运动。规定θ0小车向左转（F1F2），θ0小车向右转F1F2指大小比较。通过电位器以电压的形式模拟输入期望的转角θ。为了实现用一个输入角度θ来控制两个轮以不同的角速度转动，利用设定的小车左转、右转时θ的正负来实现，即设定两个比例系数K1、K2。θ0时让K1起主要作用使F1F2控制小车向左转；θ0时让K2其主要作用使F1F2控制小车向右转。通过两个轮上的电动机，利用经过放大器K1、K2后得到的电压U1、U2驱动二轮驱动小车两轮转动，控制两轮的角速度ω1、ω2。当想让这个小车偏离原来的运动方向一个角度θ运动时，无论小车前一时刻运动情况如何，此刻都会因θ的改变小车两轮的角速度ω1、ω2而使作用在两车轮上的力F1、F2相应的改变。力的变换会产生一个不等于前一时刻的力矩M，这个力矩驱使小车有一个角度的改变，这个角度就是θ。然后，通过电位器把实际输出的物理角度θ转换成便于比较的电压。利用比例放大器选择合适的放大倍数以实现单位反馈控制系统。把反馈回来的θ与θ进行比较，如果θ≠θ就启动控制系统，直到θθ为止。结合上述对工作过程的描述得如下方框图，图2。
图2方框图2需求：根据上述小车工作过程及控制系统工作过程的描述，要求控制系统在控制二轮小车按指定方向前进时，当给入命令后能尽快的作出反应，并且能够保证在小车调整方向的同时保持小车平稳，小车转向似的角度偏差应在正负2范围之内。3理想化处理
f设计过程需做如下理想化处理：1）、把小车的车轮和车体简化成一个几何形状规则，质量均匀，质心在几何中心的刚体；2）、在对小车进行控制时不考虑小车受到的其它外界干扰；3）、设定系统工作在零初始条件下。
1建立被控r