基于遗传算法的自平衡两轮机器人稳定控制研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题的研究背景及研究意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 自平衡两轮机器人的国外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 自平衡两轮机器人国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.3 国内外文献研究分析 | 第13页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第13-15页 |
| 第2章 自平衡两轮机器人的系统模型及相关分析 | 第15-29页 |
| 2.1 自平衡两轮机器人基本原理 | 第15页 |
| 2.2 自平衡两轮机器人的系统构成 | 第15-16页 |
| 2.3 自平衡两轮机器人系统的动力学模型 | 第16-23页 |
| 2.3.1 动力学模型坐标系的建立 | 第16-18页 |
| 2.3.2 基于牛顿力学方程的系统的动力学模型 | 第18-19页 |
| 2.3.3 系统模型的线性化 | 第19-23页 |
| 2.4 自平衡机器人的系统分析 | 第23-26页 |
| 2.4.1 系统能控性和能观性分析 | 第23-24页 |
| 2.4.2 系统的稳定性分析 | 第24-26页 |
| 2.5 系统运动学分析 | 第26-28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 第3章 遗传算法优化的线性二次最优控制 | 第29-37页 |
| 3.1 线性二次最优控制 | 第29-32页 |
| 3.1.1 理论分析 | 第29-31页 |
| 3.1.2 矩阵加权值的选取 | 第31-32页 |
| 3.2 最优状态加权阵优化 | 第32-36页 |
| 3.2.1 基本的遗传算法工具箱 | 第32-34页 |
| 3.2.2 加权阵的优化的理论分析 | 第34-36页 |
| 3.3 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 基于遗传算法优化的控制器的设计 | 第37-55页 |
| 4.1 LQR 参数范围选取 | 第37-38页 |
| 4.2 遗传算法优化权值 | 第38-42页 |
| 4.2.1 对子系统 1 进行权阵的优化与仿真 | 第39-41页 |
| 4.2.2 子系统 2 的权阵优化与仿真 | 第41-42页 |
| 4.3 基于遗传算法优化控制器的设计仿真研究 | 第42-49页 |
| 4.3.1 自启动控制仿真 | 第44-45页 |
| 4.3.2 偏航角的控制仿真 | 第45-46页 |
| 4.3.3 位置的控制仿真 | 第46-48页 |
| 4.3.4 输出跟踪的控制仿真 | 第48-49页 |
| 4.4 物理系统仿真研究 | 第49-54页 |
| 4.4.1 直行运动控制 | 第51-52页 |
| 4.4.2 转弯运动控制 | 第52-54页 |
| 4.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 结论 | 第55-56页 |
| 参考文献 | 第56-59页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第59-60页 |
| 致谢 | 第60页 |
