电机驱动自动转向装置设计

① 智能小车是怎么自动转弯的用什么装置

通过地磁进行智能系统导航控制的方法，通过地磁传感器获得智能系统的行驶状态，并对地磁导航角进行误差校正。

无人驾驶采用人工智能算法来完成转向任务，简而言之，无人驾驶汽车就是不断的学习和模仿人们的开车姿势从而达到自主开车的目的。人们在开车时，面对不同大小的弯道，人们总是可以凭借经验来转动方向盘从而通过弯道，而对于无人驾驶汽车来说，我们会定义一个成本函数，用于确定对于待达成的特定转向率的成本，成本函数可以包括一个或者多个个体成本函数，用于计算一个或者多个个体。

而无人驾驶汽车学习的目的，就是使得它的转向率尽可能地接近于人类的水平，也即使得这个成本函数尽可能的小。如上图所示，传感器系统依旧用于采集车辆的各种状态信息，控制系统则用于控制车辆状态。

针对于不同的路况，决策模块决定了如何通过这些不同的路况，决策模块可以根据诸如驾驶或者交通规则来做出此类决定，这些规则就存储在永久性存储装置中。有了这些硬件和软件的基础，无人驾驶车辆就可以完成转向任务了。

如上如所示是用于操作自动驾驶车辆的转向的过程，通过软件以及硬件的组合来完成这个流程。

首先，处理逻辑确定用于自动驾驶车辆的若干转向率候选选项，这里用到了多个成本函数，以便于计算转向率对于自动驾驶车辆的不同影响。

其次，通过不同的成本函数来确定控制转向率的总成本，在候选转向率的选项中选择具有最低总成本的转向率作为自动驾驶车辆的转向率。

最后，通过目标转向率生成转向控制命令用于控制无人驾驶车辆的方向盘，这里需要软件和硬件的配合，才能完成一次车辆的正确转弯。

(1)电机驱动自动转向装置设计扩展阅读

指被配置为处于自动驾驶模式下的车辆，这种车辆在极少或者没有驾驶员干预的情况下通过导航来行驶。尤其是在面对各种弯道时，更加要求车辆能够及时、迅速的拐弯，这就对于无人驾驶车辆的转弯系统提出了很大的要求。

其实早在17年的5月24日，网络就申请了一项名为“动态调整自动驾驶汽车的转向率的方法”的发明专利（申请号为：201780003089 .9），申请人为网络（美国）有限责任公司。

② 用单片机控制直流电机驱动器然后用其控制直流电机正反转程序设计，请大神斧正，跪谢！

你好！
也就是单片机不通电，电机就要先转吗

③ 请问，利用轮毂电机作为驱动的电动汽车是如何实现转向的

1、四轮驱动关键是扭矩控制，不只是在转向时控制。说白了就是控制每个电机的电流，让电流按照行驶时受力分配比例的供给每个电机，扭矩甚至是负值，要看具体情况了。
2、轮毂电机技术也被称为车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化。
3、电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。

④ 求设计一种可以让电机转向垂直转90度的微型机械装置

蜗轮蜗杆结构

⑤ 电动助力转向系统的工作原理

转矩传感器检测作用在输入轴的力矩，ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号控制电动机的旋转方向和助力电流的大小，电动机的力矩通过减速机构作用到小齿轮上，实现助力转向。常见的助力转向有机械液压助力、电子液压助力、电动助力三种。

(5)电机驱动自动转向装置设计扩展阅读:

一、机械液压助力

1.机械液压助力是我们最常见的一种助力方式，它诞生于1902年，由英国人Frederick W. Lanchester发明。

2.机械液压助力系统的主要组成部分有液压泵、油管、压力流体控制阀、V型传动皮带、储油罐等等。这种助力方式是将一部分发动机动力输出转化成液压泵压力，对转向系统施加辅助作用力，从而使轮胎转向。

二、电子液压助力

1.由于机械液压助力需要大幅消耗发动机动力，所以人们在机械液压助力的基础上进行改进，开发出了更节省能耗的电子液压助力转向系统。

2.这套系统的转向油泵不再由发动机直接驱动，而是由电动机来驱动，并且在之前的基础上加装了电控系统，使得转向辅助力的大小不光与转向角度有关，还与车速相关。机械结构上增加了液压反应装置和液流分配阀，新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向ECU等。

三、电动助力

1.EPS就是英文Electric Power Steering的缩写，即电动助力转向系统。电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。

2.另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。正是有了这些优点，电动助力转向系统作为一种新的转向技术，将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。

3.根据助力电机的安装位置不同，EPS系统又可以分为转向轴助力式、齿轮助力式、齿条助力式3种。转向轴助力式EPS的电动机固定在转向轴一侧，通过减速机构与转向轴相连，直接驱动转向轴助力转向。齿轮助力式EPS的电动机和减速机构与小齿轮相连，直接驱动齿轮助力转向。齿条助力式EPS的电动机和减速机构则直接驱动齿条提供助力。

⑥ 2个马达的玩具遥控车如何实现驱动与转向

两个马达分别驱动前面（或后面的）一个轮子，不同的转速会导致方向不一样，改变速度和速度比可以控制转速和方向。
马达简介：“马达”：为英语motor的音译，即为电动机、发动机。工作原理为通过电磁感应带动起动机转子旋转，转子上的小齿轮带动发动机飞轮旋转。

⑦ 直流电机如何控制小车转弯

一个电动小车整体的运行性能，首先取决于它的电池系统和电机驱动系统。 电动小车的驱动系统一般由控制器、功率变换器及电动机三个主要部分组成。 电动小车的驱动不但要求电机驱动系统 具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠 性，而且电机的转矩-转速特性受电源功 率的影响，这就要求驱动具有尽可能宽 的高效率区。我们所使用的电机一般为 直流电机，主要用到永磁直流电机、伺服 电机及步进电机三种。直流电机的控制 很简单，性能出众，直流电源也容易实 现。主要介绍这种直流电机的驱动及控制。

1．H 型桥式驱动电路

直流电机驱动电路使用最广泛的就 是H型全桥式电路，这种驱动电路可以 很方便实现直流电机的四象限运行，分 别对应正转、正转制动、反转、反转制动。 它的基本原理图如图1所示。

全桥式驱动电路的4只开关管都工 作在斩波状态，S1、S2为一组，S3、S4 为另一组，两组的状态互补，一组导通则 另一组必须关断。当S1、S2导通时，S3、 S4关断，电机两端加正向电压，可以实 现电机的正转或反转制动；当S3、S4导 通时，S1、S2关断，电机两端为反向电 压，电机反转或正转制动。

在小车动作的过程中，我们要不断 地使电机在四个象限之间切换，即在正 转和反转之间切换，也就是在S1、S2导 通且S3、S4关断，到S1、S2关断且S3、 S4导通，这两种状态之间转换。在这种 情况下，理论上要求两组控制信号完全 互补，但是，由于实际的开关器件都存在 开通和关断时间，绝对的互补控制逻辑 必然导致上下桥臂直通短路，比如在上 桥臂关断的过程中，下桥臂导通了。这个过程可用图2说明。

因此，为了避免直通 短路且保证各个开关管动作之间的协同 性和同步性，两组控制信号在理论上要 求互为倒相的逻辑关系，而实际上却必须相差一个足够的死区时间，这个矫正过程既可以通过硬件实现，即在上下桥 臂的两组控制信号之间增加延时，也可 以通过软件实现（具体方法参看后文）。

驱动电流不仅可以通过主开关管流通，而且还可以通过续流二极管流通。当电机处于制动状态时，电机便工作在发电状态，转子电流必须通过续流二极管流通，否则电机就会发热，严重时烧毁。

开关管的选择对驱动电路的影响很大，开关管的选择宜遵循以下原则：

(1)由于驱动电路是功率输出，要求开关管输出功率较大；

(2)开关管的开通 和关断时间应尽可能小；

(3)小车使用的电源电压不高，因此开关管的饱和压降应该尽量低。

在实际制作中，我们选用大功率达林顿管TIP122或场效应管IRF530，效果都还不错，为了使电路简化，建议使用集成有桥式电路的电机专用驱动芯片，如L298、LMD18200，性能比较稳定可靠。

由于电机在正常工作时对电源的干扰很大，如果只用一组电源时会影响单片机的正常工作，所以我们选用双电源供电。一组5V给单片机和控制电路供电， 另外一组9V给电机供电。在控制部分和电机驱动部分之间用光耦隔开，以免影响控制部分电源的品质，并在达林顿管的基极加三极管驱动，可以给达林顿管提供足够大的基极电流。图3所示为采用TIP122的驱动电机电路，IOB8口为“0”，IOB9口输入PWM波时，电机正转，通过 改变PWM的占空比可以调节电机的速度。而当IOB9口为“0”，IOB8口输入PWM 波时，电机反转，同样通过改变PWM的占空比来调节电机的速度。

图4为采用内部集成有两个桥式电 路的专用芯片L298所组成的电机驱动电路。驱动芯片L298是驱动二相和四相步进电机的专用芯片，我们利用它内部的 桥式电路来驱动直流电机，这种方法有一系列的优点。每一组PWM波用来控制一个电机的速度，而另外两个I/O口可以控制电机的正反转，控制比较简单，电路也很简单，一个芯片内包含有8个功率管，这样简化了电路的复杂性，如图所示IOB10、IOB11控制第一个电机的方向，IOB8输入的PWM控制第一个电机的速度；IOB12、IOB13控制第二个电机的方向，IOB9输入的PWM控制第二个电机的速度。

LMD18200是美国国家半导体公司推出的专用于直流电动机驱动的H桥组件，同一芯片上集成有CMOS控制电路和DMOS功率器件。此种芯片瞬间驱动电流可达6A，正常工作电流可达3A，具有很强的驱动能力，无“shot-through”电流，而且此种芯片内部还具有过流保护的测量电路，只需要在LMD18200的8脚输出端测出电压和给定的电压比较即可保护电路过流，从而实现电路的过流保护功能。由LMD18200组成的电机驱动电路如图5所示。LMD18200的5脚为PWM 波输入端，通过改变PWM的占空比就可调节电机的速度，改变3脚的高低电平即可控制电机的正反转。此电路和以上几种驱动电路比较具有明显的优点，驱动功率大，稳定性好，实现方便，安全可靠。

2 ．P W M 控制

PWM（脉冲宽度调制）控制，通常 配合桥式驱动电路实现直流电机调速， 非常简单，且调速范围大，它的原理就 是直流斩波原理。如图1所示，若S3、S4 关断，S1、S2受PWM控制，假设高电平 导通，忽略开关管损耗，则在一个周期 内的导通时间为t，周期为T，波形如图 6，则电机两端的平均电压为： U=Vcc t/ T=αVcc ，其中，α=t/T称为占空比，Vcc为电源电压（电源电压减去两个开关 管的饱和压降）。

电机的转速与电机两端的电压成比例，而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比，因此电机的速度与占空比成比例，占空比越大，电机转得越快，当占空比α＝1时，电机转速最大。

PWM控制波形的实现可以通过模拟 电路或数字电路实现，例如用555搭成的触发电路，但是，这种电路的占空比不能自动调节，不能用于自动控制小车的调 速。而目前使用的大多数单片机都可以直接输出这种PWM波形，或通过时序模拟输出，最适合小车的调速。我们使用的是凌阳公司的SPCE061单片机，它是16位单片机，频率最高达到49MHz，可提供2路PWM 直接输出，频率可调，占空比16级可调，控制电机的调速范围大，使用方便。SPCE061单片机有32个I/O口， 内部设有2个独立的计数器，完全可以模拟任意频率、占空比随意调节的PWM信号输出，用以控制电机调速。

在实际制作过程中，我们认为控制信号的频率不需要太高，一般在400Hz以下为宜，占空比16级调节也完全可以满足调速要求，并且在小车行进的过程中，占空比不应该太高，在直线前进和转弯 的时候应该区别对待。若车速太快，则在 转弯的时候，方向不易控制；而车速太慢，则很浪费时间。这时图6可以根据具体情况慢慢调节。在2003年“简易智能电动车”的实际制作中，我们的小车驱动信号的占空比一般在8/16以下。

3．通过软件避免直通短路

从前面的分析可知，桥式驱动电路中，由于开关管有开通和关断时间，因此存在上下桥臂直通短路的问题。直通短路的存在，容易使开关管发热，严重时烧毁开关管，同时也增加了开关管的能量损耗，浪费了小车宝贵的能量。由于现在的许多集成驱动芯片内部已经内置了死区保护（如LMD18200），这里主要介绍的是利用开关管等分立元件以及没有死区保护的集成芯片制作驱动电路时增加死区的方法。

死区时间的问题，只有在正转变为反转的时候才存在，而在正转启动或反转启动的时候并没有，因此不需要修正。如果开关管的开通和关断时间非常小，或者在硬件电路中增加延时环节，都可以降低开关管的损耗和发热。当然，通过软件避免直通短路是最好的办法，它的操作简单，控制灵活。通过软件实现死区时间，就是在突然换向的时候，插入一个延时的环节，待开关管关断之后，再开通应该开通的开关管。图7为利用软件修正死区时间的流程图，在开关管每次换向的时候，不立即进行方向的切换，而是先使开关管关断一段时间，使其完全关断后再换向打开另外的开关管。这个关断时间由单片机软件延时实现。

这是直流电机调速使用最多的调速方法。目前市场上有很多种电机驱动的集成电路，效率高，电路简单，使用也比较广泛，但是其驱动方法大多与全桥式驱动一样。PWM控制方法配合桥式驱动电路，是目前直流电机调速最普遍的方法。

⑧ 谁知道汽车上的大灯自动转向功能的原理是什么

小尼您好：对于您说的问题，步进电机驱动器的应用需要同时设计硬件及软件。这会变得非常复杂，尤其是像在自适应转向大灯系统中，多个轴需要同时受到控制的情况下。在步进电机控制器集成电路出现以前，过去的方法是投资于微控制器并且开发专用软件，或使用转换芯片基于软件的解决方案的主要问题在于开发成本很高，且在任何条件下检验多个轴的正确操作存在固有的困难。所谓的转换集成电路，在微控制器与驱动器芯片之间提供接口，总体解决方案添加了一些额外的硬件，但同时也导致了更难以管理的复杂性及更多的软件需求。使用转换芯片的不利之处在于使得印制电路板的设计变得更复杂，同时失去一些模块化的优势。

⑨ 设计一个12v，1A电机驱动电路，双向转动的。

如果发热就改用电流大点的管子就0K

⑩ 智能小车是怎么自动转弯的用什么装置

通过地磁进行智能系统导航控制的方法，通过地磁传感器获得智能系统的行驶状态，并对地磁导航角进行误差校正。

无人驾驶采用人工智能算法来完成转向任务，简而言之，无人驾驶汽车就是不断的学习和模仿人们的开车姿势从而达到自主开车的目的。人们在开车时，面对不同大小的弯道，人们总是可以凭借经验来转动方向盘从而通过弯道，而对于无人驾驶汽车来说，我们会定义一个成本函数，用于确定对于待达成的特定转向率的成本，成本函数可以包括一个或者多个个体成本函数，用于计算一个或者多个个体。

而无人驾驶汽车学习的目的，就是使得它的转向率尽可能地接近于人类的水平，也即使得这个成本函数尽可能的小。如上图所示，传感器系统依旧用于采集车辆的各种状态信息，控制系统则用于控制车辆状态。

针对于不同的路况，决策模块决定了如何通过这些不同的路况，决策模块可以根据诸如驾驶或者交通规则来做出此类决定，这些规则就存储在永久性存储装置中。有了这些硬件和软件的基础，无人驾驶车辆就可以完成转向任务了。

如上如所示是用于操作自动驾驶车辆的转向的过程，通过软件以及硬件的组合来完成这个流程。

首先，处理逻辑确定用于自动驾驶车辆的若干转向率候选选项，这里用到了多个成本函数，以便于计算转向率对于自动驾驶车辆的不同影响。

其次，通过不同的成本函数来确定控制转向率的总成本，在候选转向率的选项中选择具有最低总成本的转向率作为自动驾驶车辆的转向率。

最后，通过目标转向率生成转向控制命令用于控制无人驾驶车辆的方向盘，这里需要软件和硬件的配合，才能完成一次车辆的正确转弯。

(10)电机驱动自动转向装置设计扩展阅读

指被配置为处于自动驾驶模式下的车辆，这种车辆在极少或者没有驾驶员干预的情况下通过导航来行驶。尤其是在面对各种弯道时，更加要求车辆能够及时、迅速的拐弯，这就对于无人驾驶车辆的转弯系统提出了很大的要求。

其实早在17年的5月24日，网络就申请了一项名为“动态调整自动驾驶汽车的转向率的方法”的发明专利（申请号为：201780003089 .9），申请人为网络（美国）有限责任公司。