陀螺仪温漂及直角处理方案的创新设计InnovativeDesignofGyroscopeTemperaturedriftandright-angleprocessingmethod高京哲，邱玉萍，赵鹏（哈尔滨工业大学，ECLIPSE队）摘要：本设计以“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛为背景，提出了解决陀螺仪温漂和新元素“直角”问题的创新方法。本文重点介绍了利用差分原理处理陀螺仪“温漂”问题和在光电管的帮助下，通过计数原理对新元素“直角”的特殊处理方案，实验证明以上方法有效减小了温漂影响，使小车行驶更加平稳，直角处通过更加流畅，证明了我们的设计想法应用十分理想。关键词：智能车；陀螺仪；线性CCD;循迹；直角I.引言根据在准备比赛中遇到的陀螺仪温漂问题，本组给出了一个全新的解决方案，使小车在行驶过程中一直可以保持稳定输出，同时本文还针对本次比赛提出的“直角”元素处理给出了独特的处理方案。Ⅱ.陀螺仪温漂处理在平衡车行驶过程中，陀螺仪的稳定性十分重要，因此其随温度而产生的零点漂移现象的处理应给予高度的重视。根据资料已知陀螺仪安放于车轴处时，其输出最为精确，但由于车轴处安有电机，会发热而影响陀螺仪的输出，所以我们组根据陀螺仪的原理及功能，分析并设计了利用两个陀螺仪通过差分放大原理来消除零点漂移现象。陀螺仪如图1所示。图1陀螺仪原理图设计思路：将两个陀螺仪一正一反放置，定义0U为平衡时陀螺仪输出量，调整好陀螺仪的相对位置使正反陀螺仪输出的0U一致，则正反两个陀螺仪电压输出值如下：10-输出正UUU20-输出反UUU因在小车实际行驶过程中0U会发生一定变化，则单个陀螺仪的输出值则会存在一定误差，所以利用差分原理即可消除0U的影响，使输出值:2-反正输出UUU实验验证：陀螺仪输出的模拟电压的输出与角度成正比，当其产生变化时随之产生一加速度，使角度发生改变。依照上述原理，本组对陀螺仪处于某一稳定位置时其随时间产生的的角度输出量进行了对比测试，测试结果如图2所示。图2陀螺仪积分输出变化曲线根据图像分析可知，一个陀螺仪的情况下用温度影响其电压输出值变化在一两百左右，而角度经积分后变化十分大，而两个陀螺仪则很好的减小了积分值，使角度变化十分微小，所以该设计是合理的，利用两个陀螺仪可以有效的抑制温度对其输出的影响，从而使小车在行驶过程中更加稳定。Ⅲ.直角处理方案直角弯作为第十届智能车比赛中新增加的赛道元素，和第九届比赛中的人字弯道一样，成为了小车提速需要解决的一大难关，尤其是对于光电平衡组。若要想...
