汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置的製作方法
2023-05-17 10:00:56 2
專利名稱：汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種汽車主動安全實驗設備，特別涉及一種汽車列車軌跡跟蹤性
研究的模型實驗裝置。
技術背景 目前國內外大部分研究汽車、列車軌跡跟蹤的學者主要從事自動化或控制領域， 他們的目標主要是優化控制方法，研究對象大多為單車，而對於汽車列車動力學特性對軌 跡跟蹤性的影響、汽車列車軌跡跟蹤控制裝置的開發和研究，以及對汽車列車軌跡跟蹤的 研究不夠深入，研究對象即車輛運動模型採用兩自由度、三自由度的線性模型，而不考慮車 輛的動力學特性。
發明內容 本實用新型的目的就在於提供一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，該 裝置是基於汽車列車動力學特性的軌跡來跟蹤行駛車輛模型，能夠更好地模擬汽車列車的 實際運動情況。 本實用新型的技術方案是一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，其特徵
在於由電源管理模塊、傳感器模塊、測速模塊、微控制器、舵機角度調整模塊、舵機角度顯示
模塊、電機速度調速模塊、電機速度顯示模塊和電機驅動模塊組成；傳感器模塊、舵機角度調
速模塊和電機速度調速模塊的輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的輸出端分別連接
電機驅動模塊、舵機角度顯示模塊、電機速度調速模塊和舵機的輸入端；電機驅動模塊的輸
出端連接電機，電機與測速模塊的輸入端連接，測速模塊的輸出端與微控制器連接。 上述傳感器模塊採用光電傳感器。 上述電機驅動模塊是L298和H橋電路的組合。 上述測速模塊測速模塊通過一個光電管進行檢測，U3是用於信號隔離的光耦，檢 測的速度經過741進行放大，通過PT0將信號傳遞給單片機。 本實用新型的優點是基於汽車列車動力學特性的軌跡跟蹤行駛車輛模型及汽 車列車軌跡跟蹤優化控制方案，將為汽車列車軌跡跟蹤控制問題提供新的方法和手段。在 汽車列車的模型中，分別對牽引車、半掛車進行了動力學的模型分析，相對於以前的兩自由 度、三自由度的線性模型，能更好模擬汽車列車的實際運動情況。
圖1是本實用新型的結構框圖。 圖2是本實用新型的原理圖。
具體實施方式
如圖1所示一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，其特徵在於由電源
3管理模塊、傳感器模塊、測速模塊、微控制器、舵機角度調整模塊、舵機角度顯示模塊、電機 速度調速模塊、電機速度顯示模塊和電機驅動模塊組成；傳感器模塊、舵機角度調速模塊和 電機速度調速模塊的輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的輸出端分別連接電機驅 動模塊、舵機角度顯示模塊、電機速度調速模塊和舵機的輸入端；電機驅動模塊的輸出端連 接電機，電機與測速模塊的輸入端連接，測速模塊的輸出端與微控制器連接。 如圖2所示電源模塊7805用於穩壓輸出為5v的電源，用於給晶片提供5v的電 源。兩排發光二極體是光電傳感器，一排用於發送信號，一排用於接收信號。有無信號輸出 的電壓值不同，單片機通過AD採集AN00 AN07的值進行路線的判斷。下面S3S4 (PA0PA1) 用於舵機角度的調整，一個用於加大角度，一個用於減小角度，S5S6(PA2PA3)用於電機速度 的調整，一個用於加速，一個用於減速。數碼管PMO PM3用於片選數碼管，PHO PH7用 於單片機顯示數據，前兩個是顯示小車當前的速度，後兩個用於顯示舵機當前的角度。L298 是電機驅動晶片和H橋電路組合，驅動電機工作。PP2(P麗信號)控制電機的速度。下面的 JP2用於舵機的電壓給定，因為舵機的電壓在6v左右，電池的電壓時7. 2v所以用一個二極 管分壓，PP1(P麗信號)用於控制舵機的角度。測速模塊通過一個光電管進行檢測，U3是光 耦，用於信號隔離。檢測的速度經過741進行放大，通過PTO將信號傳遞給單片機。 本設計採用清華開發板標有相應名字的引腳進行連接，用程序進行控制和數據傳 輸。
權利要求一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，其特徵在於由電源管理模塊、傳感器模塊、測速模塊、微控制器、舵機角度調整模塊、舵機角度顯示模塊、電機速度調速模塊、電機速度顯示模塊和電機驅動模塊組成；傳感器模塊、舵機角度調速模塊和電機速度調速模塊的輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的輸出端分別連接電機驅動模塊、舵機角度顯示模塊、電機速度調速模塊和舵機的輸入端；電機驅動模塊的輸出端連接電機，電機與測速模塊的輸入端連接，測速模塊的輸出端與微控制器連接。
2. 根據權利要求1所述的汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，其特徵在於上 述傳感器模塊採用光電傳感器。
3. 根據權利要求1所述的汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，其特徵在於上 述電機驅動模塊是L298和H橋電路的組合。
4. 根據權利要求1所述的汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，其特徵在於上 述測速模塊測速模塊通過一個光電管進行檢測，U3是用於信號隔離的光耦，檢測的速度經 過741進行放大，通過PTO將信號傳遞給單片機。
專利摘要一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，由電源管理模塊、傳感器模塊、測速模塊、微控制器、舵機角度調整模塊、舵機角度顯示模塊、電機速度調速模塊、電機速度顯示模塊和電機驅動模塊組成；傳感器模塊、舵機角度調速模塊和電機速度調速模塊的輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的輸出端分別連接電機驅動模塊、舵機角度顯示模塊、電機速度調速模塊和舵機的輸入端；電機驅動模塊的輸出端連接電機，電機與測速模塊的輸入端連接，測速模塊的輸出端與微控制器連接。該裝置是基於汽車列車動力學特性的軌跡來跟蹤行駛車輛模型，能夠更好地模擬汽車列車的實際運動情況。
文檔編號G01M17/08GK201464188SQ200920098219
公開日2010年5月12日 申請日期2009年8月4日 優先權日2009年8月4日
發明者關志偉, 張蕾, 王新建, 閆光輝 申請人:天津工程師範學院