载人自平衡独轮车的控制系统研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 | 第10-16页 |
| 1.2.1 自平衡独轮机器人 | 第10-13页 |
| 1.2.2 载人自平衡独轮车 | 第13-16页 |
| 1.3 本文的主要工作 | 第16-18页 |
| 第二章 自平衡独轮车动力学模型的建立 | 第18-28页 |
| 2.1 自平衡原理 | 第18页 |
| 2.2 动力学建模 | 第18-26页 |
| 2.2.1 物理模型简化 | 第18-20页 |
| 2.2.2 动力学建模及仿真验证 | 第20-26页 |
| 2.2.3 动力学模型线性化 | 第26页 |
| 2.3 系统特性分析 | 第26-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 自平衡独轮车控制方法的研究 | 第28-46页 |
| 3.1 姿态融合算法 | 第28-30页 |
| 3.1.1 姿态传感器的选择 | 第28-29页 |
| 3.1.2 卡尔曼滤波算法 | 第29-30页 |
| 3.2 平衡控制算法 | 第30-42页 |
| 3.2.1 PID控制算法 | 第30-34页 |
| 3.2.2 模糊控制算法 | 第34-42页 |
| 3.3 电机控制方法 | 第42-45页 |
| 3.3.1 无刷直流电机基本结构 | 第42-44页 |
| 3.3.2 无刷直流电机工作原理 | 第44-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 自平衡独轮车控制系统的设计 | 第46-69页 |
| 4.1 系统总体设计 | 第46-47页 |
| 4.2 系统硬件设计 | 第47-58页 |
| 4.2.1 控制模块 | 第47-48页 |
| 4.2.2 姿态检测模块 | 第48-50页 |
| 4.2.3 驱动模块 | 第50-56页 |
| 4.2.4 霍尔位置检测模块 | 第56页 |
| 4.2.5 电源模块 | 第56-58页 |
| 4.2.6 电量指示及报警模块 | 第58页 |
| 4.3 系统软件设计 | 第58-67页 |
| 4.3.1 主程序设计 | 第59-60页 |
| 4.3.2 系统初始化子程序设计 | 第60-64页 |
| 4.3.3 中断服务子程序设计 | 第64-67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 第五章 实验结果及分析 | 第69-80页 |
| 5.1 硬件电路实验 | 第69-72页 |
| 5.2 卡尔曼滤波实验 | 第72-76页 |
| 5.3 独轮车平衡控制实验 | 第76-79页 |
| 5.4 本章小结 | 第79-80页 |
| 第六章 总结及展望 | 第80-82页 |
| 6.1 主要工作总结 | 第80-81页 |
| 6.2 不足与展望 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 附录 | 第86页 |
