论文的章节安排如下：论文网

第一章介绍研究背景及意义，对比国内外控制系统研究的现状，解释为何选择DSP作主控芯片。

第二章对智能电动轮椅控制系统做整体概述，确定需要设计的功能模块。综合比较多种型号DSP的特点，选出一款合适的DSP芯片，并介绍该款DSP芯片的主要特性。

第三章细致介绍各功能模块的设计过程，给出电路原理图。

第四章介绍PCB的设计过程。

2  智能电动轮椅控制系统总体方案设计

2。1  智能电动轮椅结构

智能电动轮椅根据机械结构的不同，可以划分成轮式、腿式和履带式[13]。履带式智能电动轮椅与地面摩擦力大，不易打滑，能够发挥较大的牵引力，越野能力强，但履带式智能电动轮椅较为笨重，转向不方便[15]。腿式智能电动轮椅灵活，但机械结构复杂，控制难度大，不太平稳[26]。轮式智能电动轮椅重量较轻、驱动和控制相对灵活。所要设计的控制系统就是用于控制一般轮式智能电动轮椅。

本文以已获国家专利的上海吉芮智能电动轮椅JRWD1801为例，介绍一般智能电动轮椅的结构，其结构如图2。1所示。

图2。1  智能电动轮椅结构图

由图2。1可见，智能电动轮椅由机械结构、控制系统、操纵杆、驱动系统、电源组成[3][12]。

操纵杆用于控制轮椅的运行方向及行进速度。将操纵杆的倾斜程度与方向分解成两路模拟信号，如图2。2所示。在图2。2a中，将操纵杆的方向投影到水平面上，并分解成两个互相垂直的信号 和 ；图2。2b中，轮椅运动的方向和速度也被分解成水平面上的 和 。设左轮的速度为 ，右轮的速度为 ，由公式2-1可知，当轮椅向右转向时， 大于0，即左轮速度小于右轮速度，从而实现左转，右转同理。当轮椅前进时， 为0，即左轮速度等于右轮速度，可见，公式2-1的正确性。其中， 和 为比例系数。      (2-1)

通过将 和 与 和 类比，推出的公式为：文献综述

可见，公式2-2将操纵杆的方向、倾斜角度与轮椅的运行速度、方向联系了起来。控制系统通过A/D转换器对操纵杆的两路模拟信号采样，经计算后，调整两个电机的转速。

图2。2  操纵杆信号分解与轮椅运动关系图

驱动系统中有两个无刷直流电机，为轮椅提供动力。与其它电机相比，无刷直流电机控制简单，相同情况下出力较大，还有体积小、调速性能好、重量轻、电磁转矩脉动小等优点。驱动系统、部分电源模块由同课题组的郑直同学完成。

采用24V蓄电池为控制系统和驱动系统供电，经过驱动系统中的电源模块，可将24V电压转换成5V电压，再由本文所设计的控制系统中的电源模块将5V电压转换成1。8V和3。3V电压。

控制系统主要处理操纵杆传来的信息，发出控制指令，驱动电机。智能电动轮组成框图如图2。3所示。

图2。3  智能电动轮椅组成框图

智能电动轮椅前面有两个从动轮，后面为两个采用差动转向的驱动轮[2]，故需要控制系统能够输出两个6路PWM控制两个电机的转速[16]。驱动系统采用双闭环控制，外环为速度环，内环为电流环。为了获得好的动态性能，控制系统需要实时采样电机的电流值和操纵杆输出的模拟量，故需要A/D模块将模拟量转换成供主控芯片使用的数字量。有时，控制系统要与PC机之间进行通信[25]，SCI模块及RS-232接口可以实现此功能。传感器是智能电动轮椅的感官，需要一个CAN模块接收各类传感器的数据并发送给主控芯片[14]。为了方便控制系统软件的调试，JTAG接口也是必须的。除此之外，智能电动轮椅控制系统还需要电源电路等功能模块，实现控制系统的运行。来-自+优^尔*论L文W网www.youerw.com 加QQ75201.8766