一种通用车模电调调制脉冲输入信号解耦系统的制作方法

1.本实用新型属于通用车模技术领域，具体涉及一种通用车模电调调制脉冲输入信号解耦系统。


背景技术：

2.目前市面通用车模采用“两手法”的扳机控制方式，能够利用一路pwm信号同时控制，车模电调的前进、后退、制动三个动作。但是，制动只存在于前进方向，后退方向不带制动。“两手法”具体是指当油门pwm调制信号占空比处于5％到10％范围，电调处于前进状态；当pwm占空比处于12％到17％范围，处于后退状态；当pwm占空比处于10％到12％为中间状态。当然，不同的车模电调范围会有所不同，状态是一致的。当车模处于前进状态，pwm占空比处于后退状态，这时，电调会制动，当pwm占空比回到中间范围，电调制动就会解除，若此时，pwm占空比再进入后退状态，车模就会处于后退状态。也就是说，制动一旦解除，pwm占空比再一次处于后退，车模才会进入倒退状态。制动也只有一次动作，车模不一定会停车，反而会加速倒退。这种动作形式，在外部合成pwm的方式下，很难实现三个动作的解耦。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提供一种通用车模电调调制脉冲输入信号解耦系统及系统，用于解决上述现有技术中存在的技术问题之一，如：目前市面通用车模采用“两手法”的扳机控制方式，能够利用一路pwm信号同时控制，车模电调的前进、后退、制动三个动作。但是，制动只存在于前进方向，后退方向不带制动。“两手法”具体是指当油门pwm调制信号占空比处于5％到10％范围，电调处于前进状态；当pwm占空比处于12％到17％范围，处于后退状态；当pwm占空比处于10％到12％为中间状态。当然，不同的车模电调范围会有所不同，状态是一致的。当车模处于前进状态，pwm占空比处于后退状态，这时，电调会制动，当pwm占空比回到中间范围，电调制动就会解除，若此时，pwm占空比再进入后退状态，车模就会处于后退状态。也就是说，制动一旦解除，pwm占空比再一次处于后退，车模才会进入倒退状态。制动也只有一次动作，车模不一定会停车，反而会加速倒退。这种动作形式，在外部合成pwm的方式下，很难实现三个动作的解耦。
4.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
5.一种通用车模电调调制脉冲输入信号解耦系统，包括整车控制器、外部接口、通用车模电调、驱动电机、pwm合成器、遥控器、接收器；
6.所述整车控制器与所述外部接口和接收器连接；
7.所述整车控制器、pwm合成器、通用车模电调、驱动电机依次连接；
8.所述遥控器与所述接收器无线连接。
9.进一步的，所述整车控制器为大疆robomaster开发板。
10.进一步的，所述通用车模电调及驱动电机采用好盈max套件。
11.进一步的，所述遥控器及所述接收器为富斯fs-gt5。
12.进一步的，还包括定位装置，所述定位装置与所述整车控制器连接。
13.进一步的，还包括速度传感器，所述速度传感器与所述整车控制器连接。
14.进一步的，还包括人机交互装置，所述人机交互装置与所述整车控制器连接。
15.进一步的，还包括无线通信装置，所述无线通信装置与所述整车控制器连接。
16.进一步的，还包括云端服务器，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述云端服务器网络连接。
17.进一步的，还包括智能终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述智能终端网络连接。
18.与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：
19.本方案的一个创新点在于，通过整车控制器、外部接口、通用车模电调、驱动电机、pwm合成器、遥控器、接收器之间配合，实现一种能够直接用于简单切换控制的解耦复合控制信息的方案；使用4条设定好的途径，实现了3个挡位的控制，将制动和倒车进行完全解耦。
附图说明
20.图1是本实用新型具体实施方式的实施例1原理示意图。
21.图2是本实用新型具体实施方式的实施例1结构示意图。
22.图3是本实用新型具体实施方式的实施例2结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
25.而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
26.实施例1：
27.目前市面通用车模采用“两手法”的扳机控制方式，能够利用一路pwm信号同时控
制，车模电调的前进、后退、制动三个动作。但是，制动只存在于前进方向，后退方向不带制动。“两手法”具体是指当油门pwm调制信号占空比处于5％到10％范围，电调处于前进状态；当pwm占空比处于12％到17％范围，处于后退状态；当pwm占空比处于10％到12％为中间状态。当然，不同的车模电调范围会有所不同，状态是一致的。当车模处于前进状态，pwm占空比处于后退状态，这时，电调会制动，当pwm占空比回到中间范围，电调制动就会解除，若此时，pwm占空比再进入后退状态，车模就会处于后退状态。也就是说，制动一旦解除，pwm占空比再一次处于后退，车模才会进入倒退状态。制动也只有一次动作，车模不一定会停车，反而会加速倒退。这种动作形式，在外部合成pwm的方式下，很难实现三个动作的解耦。
28.如图1和图2所示，提出一种通用车模电调调制脉冲输入信号解耦系统，包括整车控制器、外部接口、通用车模电调、驱动电机、pwm合成器、遥控器、接收器；
29.所述整车控制器与所述外部接口和接收器连接；
30.所述整车控制器、pwm合成器、通用车模电调、驱动电机依次连接；
31.所述遥控器与所述接收器无线连接。
32.进一步的，所述整车控制器为大疆robomaster开发板。
33.进一步的，所述通用车模电调及驱动电机采用好盈max套件。
34.进一步的，所述遥控器及所述接收器为富斯fs-gt5。
35.其中具体实施时，首先测试车模电调对应的不同动作时，pwm占空比的界限值，再利用一个控制状态机，实现不同动作的pwm占空比组合，实现三种动作的完全解耦。
36.本实用新型设置以下5个pwm占空比界限：
37.l0代表中间位置到前进的占空比界限；
38.l1代表前进最大驱动力对应的占空比界限；
39.l-0代表中间位置到后退的占空比界限；
40.l-1代表制动力起始占空比界限；
41.l-2代表最大制动力的占空比界限；
42.l-3代表后退最大驱动力对应的占空比界限；
43.本实用新型设置以下3个pwm占空比范围：
44.前进范围：从l0到l1；
45.中间范围：从l-0到l0；
46.后退范围：从l-0到l-3；
47.本实用新型设置以下4条途径和3个挡位：
48.p0前进控制途径，处于整个前进范围以内，由前进档控制；
49.p1后退控制途径，处于整个后退范围以内，由倒挡控制；
50.p2制动控制途径，处于l-1到l-2范围以内，由前进档控制；
51.p3空挡控制途径，处于中间范围，由空挡控制。
52.其中，途径代表的含义为，pwm占空比在对应的范围内运动，从起始界限开始，再回到起始界限；
53.现过程如下：
54.前进控制：根据p0途径进行，pwm占空比运行于前进范围，从l0不断增大，车模车速就会不断增加，达到l1时，即为最大驱动力对应的占空比；往回运动，车速会不断下降，但是
不会比例的降为零，而是对应的驱动力降为零。
55.制动控制：根据p2途径进行，占空比运行于后退范围，但是从l-1到l-2之间。这时，可以使得制动力从最小变为最大，进而将车模车速降为零。
56.倒挡控制：根据p1途径进行，占空比运行于后退范围，但是从l-0回到l-0。这时可以实现从最小的倒挡驱动力到最大的倒挡驱动力。
57.空挡控制：根据p3途径进行，占空比运行于中间范围。此时，l0和l-0都没有足够的驱动力实现车模的运行。整个车模处于静止状态。
58.最高车速控制：当处于前进档时，p0途径运行到l1，这时，驱动力处于设定的最大值，当与外部阻力平衡，车速受到限制；当处于倒挡时，p1运行到l-3，驱动力处于设定的最大值，当与外部阻力平衡，车速受到限制。
59.本系统包括一台整车控制器、一台通用车模电调和驱动电机一套。
60.整车控制器主要包括外部接口提供的挡位、油门、制动信息和一个pwm合成器。挡位信息包括：前进、空挡、后退3个挡位。
61.当整车控制器收到挡位开关的挡位信号，和由外部接口传入的油门、制动信息，判断使用那段控制途径，从而控制车辆运行。
62.当整车控制器收到前进档信息，这时，会根据油门和制动信息，采用p0途径或p2途径。当为加速而非制动，这时，采用p0途径；当为制动信息，采用p2途径。
63.当收到倒挡信息，这时，选择p1途径。
64.当收到空挡信息，这时，选择p3途径。
65.整车控制器采用大疆robomaster开发板、车模电调及电机采用好盈max套件、遥控器及接收器为富斯fs-gt5。
66.遥控用于远距离遥控，接收器接入到整车控制器，其中，通道ch1为油门、ch2为挡位。此2个通道接入到robomaster开发板的io口，通过软件或硬件icp功能，计算其对应的控制指令值，分别对应油门、挡位。油门取值范围对应-100到100，挡位对应前进档、空挡、倒挡。robomaster板的pwm1通道对应车模电调控制pwm合成器。这时，控制指令与解耦方法中的界限对应关系如图1所示。
67.当控制指令为前进档时，油门的指令范围可以为-x到100，其中-x到0为制动，0到100为前进；当为倒挡时，油门的指令范围为-100到0；对应的5个pwm控制占空比界限如图1所示。
68.当接收器接收到遥控器的指令，在robomastor开发板中，通过软件转换为油门、挡位指令，通过如图1的对应关系，转化为pwm控制占空比，输出到电调，就可以按对应关系解耦。
69.实施例2：
70.如图3所示，在实施例1的基础上进一步的，还包括定位装置，所述定位装置与所述整车控制器连接。用于对通用车模进行定位，便于通用车模的无线控制和测试等。
71.进一步的，还包括速度传感器，所述速度传感器与所述整车控制器连接。用于检测通用车模的速度。
72.进一步的，还包括人机交互装置，所述人机交互装置与所述整车控制器连接。用于人工控制通用车模。
73.进一步的，还包括无线通信装置，所述无线通信装置与所述整车控制器连接。用于建立整车控制器与云端服务器和智能终端之间的网络通信。
74.进一步的，还包括云端服务器，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述云端服务器网络连接。用于云存储通用车模相关数据。
75.进一步的，还包括智能终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述智能终端网络连接。用于远程监测通用车模和远程控制通用车模。
76.值得注意的是：本方案中的整车控制器、外部接口、通用车模电调、驱动电机、pwm合成器、遥控器、接收器等均为现有技术中的电路或装置，本方案的创新不在于单个的电路上，而是数个电路或装置的配合使用来实现我们的发明创造目的。
77.以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。