| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 课题研究的背景意义及课题来源 | 第9-10页 |
| 1.2 两轮机器人在国内外的应用现状 | 第10-11页 |
| 1.3 两轮机器人控制算法研究现状 | 第11-12页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第12-14页 |
| 第二章 两轮自平衡机器人系统硬件设计 | 第14-24页 |
| 2.1 两轮自平衡机器人系统总体结构设计 | 第14-15页 |
| 2.2 两轮自平衡机器人系统机构设计 | 第15-16页 |
| 2.3 两轮自平衡机器人系统硬件电路设计 | 第16-24页 |
| 2.3.1 CPU | 第16-18页 |
| 2.3.2 电源模块 | 第18页 |
| 2.3.3 电机驱动模块 | 第18-20页 |
| 2.3.4 状态检测模块 | 第20-21页 |
| 2.3.5 通信模块 | 第21页 |
| 2.3.6 温度检测模块 | 第21-22页 |
| 2.3.7 视频模块 | 第22页 |
| 2.3.8 辅助调试模块 | 第22-24页 |
| 第三章 两轮自平衡机器人系统建模及能控、能观性分析 | 第24-32页 |
| 3.1 两轮自平衡机器人系统非线性程度分析 | 第24-25页 |
| 3.2 两轮自平衡机器人系统动力学模型 | 第25-28页 |
| 3.3 两轮自平衡机器人系统运动学模型 | 第28-30页 |
| 3.4 两轮自平衡机器人系统能控、能观性分析 | 第30-32页 |
| 第四章 两轮自平衡机器人系统控制算法 | 第32-42页 |
| 4.1 两轮自平衡机器人系统平衡原理 | 第32-34页 |
| 4.2 LQR控制算法 | 第34-36页 |
| 4.3 基于卡尔曼滤波的倾角信号测量 | 第36-42页 |
| 第五章 两轮自平衡机器人系统软件设计 | 第42-51页 |
| 5.1 主程序 | 第42-44页 |
| 5.2 系统初始化 | 第44页 |
| 5.3 卡尔曼滤波算法程序 | 第44-45页 |
| 5.4 LQR算法程序 | 第45-46页 |
| 5.5 串.通信程序 | 第46-50页 |
| 5.6 主端控制平台 | 第50-51页 |
| 第六章 系统仿真与实际控制实验 | 第51-59页 |
| 6.1 卡尔曼滤波实时倾角测量实验 | 第51-52页 |
| 6.2 两轮自平衡机器人系统仿真实验 | 第52-54页 |
| 6.3 两轮自平衡机器人系统实际控制实验 | 第54-59页 |
| 第七章 总结与展望 | 第59-61页 |
| 致谢 | 第61-62页 |
| 参考文献 | 第62-65页 |
| 附录 | 第65-66页 |
| 附录A 两轮自平衡机器人PCB图 | 第65页 |
| 附录B 两轮自平衡机器人实物图 | 第65-66页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第66页 |