專利名稱：汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種汽車主動(dòng)安全實(shí)驗(yàn)設(shè)備，特別涉及一種汽車列車軌跡跟蹤性
研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置。
技術(shù)背景 目前國(guó)內(nèi)外大部分研究汽車、列車軌跡跟蹤的學(xué)者主要從事自動(dòng)化或控制領(lǐng)域， 他們的目標(biāo)主要是優(yōu)化控制方法，研究對(duì)象大多為單車，而對(duì)于汽車列車動(dòng)力學(xué)特性對(duì)軌 跡跟蹤性的影響、汽車列車軌跡跟蹤控制裝置的開發(fā)和研究，以及對(duì)汽車列車軌跡跟蹤的 研究不夠深入，研究對(duì)象即車輛運(yùn)動(dòng)模型采用兩自由度、三自由度的線性模型，而不考慮車 輛的動(dòng)力學(xué)特性。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的就在于提供一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置，該 裝置是基于汽車列車動(dòng)力學(xué)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(shí)際運(yùn)動(dòng)情況。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置，其特征
在于由電源管理模塊、傳感器模塊、測(cè)速模塊、微控制器、舵機(jī)角度調(diào)整模塊、舵機(jī)角度顯示
模塊、電機(jī)速度調(diào)速模塊、電機(jī)速度顯示模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成；傳感器模塊、舵機(jī)角度調(diào)
速模塊和電機(jī)速度調(diào)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(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)角度顯示模塊、電機(jī)速度調(diào)速模塊和舵機(jī)的輸入端；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸
出端連接電機(jī)，電機(jī)與測(cè)速模塊的輸入端連接，測(cè)速模塊的輸出端與微控制器連接。 上述傳感器模塊采用光電傳感器。 上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是L298和H橋電路的組合。 上述測(cè)速模塊測(cè)速模塊通過一個(gè)光電管進(jìn)行檢測(cè)，U3是用于信號(hào)隔離的光耦，檢 測(cè)的速度經(jīng)過741進(jìn)行放大，通過PT0將信號(hào)傳遞給單片機(jī)。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是基于汽車列車動(dòng)力學(xué)特性的軌跡跟蹤行駛車輛模型及汽 車列車軌跡跟蹤優(yōu)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(duì)牽引車、半掛車進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)的模型分析，相對(duì)于以前的兩自由 度、三自由度的線性模型，能更好模擬汽車列車的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是本實(shí)用新型的原理圖。
具體實(shí)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(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于由電源
3管理模塊、傳感器模塊、測(cè)速模塊、微控制器、舵機(jī)角度調(diào)整模塊、舵機(jī)角度顯示模塊、電機(jī) 速度調(diào)速模塊、電機(jī)速度顯示模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成；傳感器模塊、舵機(jī)角度調(diào)速模塊和 電機(jī)速度調(diào)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(jī)驅(qū) 動(dòng)模塊、舵機(jī)角度顯示模塊、電機(jī)速度調(diào)速模塊和舵機(jī)的輸入端；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連 接電機(jī)，電機(jī)與測(cè)速模塊的輸入端連接，測(cè)速模塊的輸出端與微控制器連接。 如圖2所示電源模塊7805用于穩(wěn)壓輸出為5v的電源，用于給芯片提供5v的電 源。兩排發(fā)光二極管是光電傳感器，一排用于發(fā)送信號(hào)，一排用于接收信號(hào)。有無信號(hào)輸出 的電壓值不同，單片機(jī)通過AD采集AN00 AN07的值進(jìn)行路線的判斷。下面S3S4 (PA0PA1) 用于舵機(jī)角度的調(diào)整，一個(gè)用于加大角度，一個(gè)用于減小角度，S5S6(PA2PA3)用于電機(jī)速度 的調(diào)整，一個(gè)用于加速，一個(gè)用于減速。數(shù)碼管PMO PM3用于片選數(shù)碼管，PHO PH7用 于單片機(jī)顯示數(shù)據(jù)，前兩個(gè)是顯示小車當(dāng)前的速度，后兩個(gè)用于顯示舵機(jī)當(dāng)前的角度。L298 是電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和H橋電路組合，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。PP2(P麗信號(hào))控制電機(jī)的速度。下面的 JP2用于舵機(jī)的電壓給定，因?yàn)槎鏅C(jī)的電壓在6v左右，電池的電壓時(shí)7. 2v所以用一個(gè)二極 管分壓，PP1(P麗信號(hào))用于控制舵機(jī)的角度。測(cè)速模塊通過一個(gè)光電管進(jìn)行檢測(cè)，U3是光 耦，用于信號(hào)隔離。檢測(cè)的速度經(jīng)過741進(jìn)行放大，通過PTO將信號(hào)傳遞給單片機(jī)。 本設(shè)計(jì)采用清華開發(fā)板標(biāo)有相應(yīng)名字的引腳進(jìn)行連接，用程序進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)傳 輸。
權(quán)利要求一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于由電源管理模塊、傳感器模塊、測(cè)速模塊、微控制器、舵機(jī)角度調(diào)整模塊、舵機(jī)角度顯示模塊、電機(jī)速度調(diào)速模塊、電機(jī)速度顯示模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成；傳感器模塊、舵機(jī)角度調(diào)速模塊和電機(jī)速度調(diào)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(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)角度顯示模塊、電機(jī)速度調(diào)速模塊和舵機(jī)的輸入端；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接電機(jī)，電機(jī)與測(cè)速模塊的輸入端連接，測(cè)速模塊的輸出端與微控制器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上 述傳感器模塊采用光電傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上 述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是L298和H橋電路的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上 述測(cè)速模塊測(cè)速模塊通過一個(gè)光電管進(jìn)行檢測(cè)，U3是用于信號(hào)隔離的光耦，檢測(cè)的速度經(jīng) 過741進(jìn)行放大，通過PTO將信號(hào)傳遞給單片機(jī)。
專利摘要一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實(shí)驗(yàn)裝置，由電源管理模塊、傳感器模塊、測(cè)速模塊、微控制器、舵機(jī)角度調(diào)整模塊、舵機(jī)角度顯示模塊、電機(jī)速度調(diào)速模塊、電機(jī)速度顯示模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成；傳感器模塊、舵機(jī)角度調(diào)速模塊和電機(jī)速度調(diào)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(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)角度顯示模塊、電機(jī)速度調(diào)速模塊和舵機(jī)的輸入端；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接電機(jī)，電機(jī)與測(cè)速模塊的輸入端連接，測(cè)速模塊的輸出端與微控制器連接。該裝置是基于汽車列車動(dòng)力學(xué)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(shí)際運(yùn)動(dòng)情況。
文檔編號(hào)G01M17/08GK201464188SQ200920098219
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者關(guān)志偉, 張蕾, 王新建, 閆光輝 申請(qǐng)人:天津工程師范學(xué)院