| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 球-车系统概述 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 视觉检测原理与应用 | 第12-14页 |
| 1.4 激光测距系统发展与应用 | 第14-15页 |
| 1.5 本文主要内容 | 第15-17页 |
| 2 球-车系统建模 | 第17-30页 |
| 2.1 引理及辅助公式 | 第17-18页 |
| 2.1.1 引理 | 第17页 |
| 2.1.2 辅助公式导出 | 第17-18页 |
| 2.2 球-车系统建模 | 第18-25页 |
| 2.2.1 球-车系统牛顿力学建模 | 第18-20页 |
| 2.2.2 球-车系统拉格朗日方程建模 | 第20-22页 |
| 2.2.3 系统建模结论 | 第22-23页 |
| 2.2.4 球-车系统与一阶直线倒立摆系统数学模型的类比特性 | 第23-25页 |
| 2.3 模型验证 | 第25-26页 |
| 2.4 球-车系统能控性与能观测性检验 | 第26-29页 |
| 2.4.1 球-车系统能控性检验 | 第27-28页 |
| 2.4.2 球-车系统能观测性检验 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 球-车系统控制策略研究 | 第30-47页 |
| 3.1 球-车系统双闭环PID控制 | 第30-36页 |
| 3.1.1 内环控制器设计 | 第30-32页 |
| 3.1.2 外环控制器设计 | 第32-34页 |
| 3.1.3 PID参数优化 | 第34-36页 |
| 3.2 双闭环PID控制仿真实验 | 第36-40页 |
| 3.2.1 球-车系统双闭环PID控制仿真实验 | 第36-38页 |
| 3.2.2 系统鲁棒性检验 | 第38-40页 |
| 3.3 球-车系统滑模变结构控制 | 第40-43页 |
| 3.4 滑模-PD控制仿真实验 | 第43-46页 |
| 3.4.1 球-车系统滑模-PD控制仿真实验 | 第43-44页 |
| 3.4.2 滑模-PD控制鲁棒性实验 | 第44-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 基于视觉与激光检测的实物实验 | 第47-59页 |
| 4.1 系统机械平台 | 第47-49页 |
| 4.2 视觉检测系统 | 第49-51页 |
| 4.3 激光位移测距系统 | 第51-52页 |
| 4.4 系统控制核心 | 第52-54页 |
| 4.5 实物实验 | 第54-58页 |
| 4.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 结论 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-63页 |
| 附录 控制程序 | 第63-71页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |