[實用新型]汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置

無效

• 申請號: 200920098219.4
• 申請日: 2009-08-04
• 公開（公告）號: CN201464188U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 關志偉;王新建;張蕾;閆光輝
• 申請（專利權）人: 天津工程師范學院
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;G01M17/08
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域：

本實用新型屬于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。

背景技術：

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，而對于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采用兩自由度、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于提供一種汽車列車軌跡跟蹤性研究的模型實驗裝置，該裝置是基于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，其特征在于：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。

上述傳感器模塊采用光電傳感器。

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是用于信號隔離的光耦，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：基于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際運動情況。

附圖說明：

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，其特征在于：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.

如圖2所示：電源模塊7805用于穩壓輸出為5v的電源，用于給芯片提供5v的電源。兩排發光二極管是光電傳感器，一排用于發送信號，一排用于接收信號。有無信號輸出的電壓值不同，單片機通過AD采集AN00～AN07的值進行路線的判斷。下面S3S4(PA0PA1)用于舵機角度的調整，一個用于加大角度，一個用于減小角度，S5S6(PA2PA3)用于電機速度的調整，一個用于加速，一個用于減速。數碼管PM0～PM3用于片選數碼管，PH0～PH7用于單片機顯示數據，前兩個是顯示小車當前的速度，后兩個用于顯示舵機當前的角度。L298是電機驅動芯片和H橋電路組合，驅動電機工作。PP2(PWM信號)控制電機的速度。下面的JP2用于舵機的電壓給定，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(PWM信號)用于控制舵機的角度。測速模塊通過一個光電管進行檢測，U3是光耦，用于信號隔離。檢測的速度經過741進行放大，通過PT0將信號傳遞給單片機。

本設計采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。