| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第7-17页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第7-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-16页 |
| 1.2.1 国内外平衡车建模与控制方法的研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.2 国内外面向平衡车操控性能的研究现状 | 第12-16页 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 | 第16-17页 |
| 2 自平衡两轮电动车系统建模 | 第17-33页 |
| 2.1 水平路面下的平衡车数学建模 | 第17-25页 |
| 2.1.1 建立参考坐标系 | 第17-19页 |
| 2.1.2 系统的模型参数 | 第19-20页 |
| 2.1.3 系统的动力学分析 | 第20-25页 |
| 2.2 不平整路面下的平衡车数学建模 | 第25-30页 |
| 2.2.1 不平整路况下的动力学分析 | 第25-28页 |
| 2.2.2 平衡车过台阶的模型等效问题 | 第28-30页 |
| 2.3 平衡车的动力学模型验证 | 第30-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 基于终端分层滑模变结构的平衡车运动控制 | 第33-49页 |
| 3.1 平衡车双闭环运动控制系统结构 | 第33-34页 |
| 3.2 快速终端分层滑模变结构控制方法 | 第34-39页 |
| 3.2.1 快速终端滑模变结构控制方法 | 第34-35页 |
| 3.2.2 分层滑模变结构控制方法 | 第35-38页 |
| 3.2.3 HFTSMC控制方法及稳定性证明 | 第38-39页 |
| 3.3 基于滑模控制的平衡车不同路况下操控性仿真分析 | 第39-46页 |
| 3.3.1 水平路况下平衡车的仿真分析 | 第39-41页 |
| 3.3.2 斜面路况下平衡车的仿真分析 | 第41-43页 |
| 3.3.3 bump路况下平衡车的仿真分析 | 第43页 |
| 3.3.4 不平整路况下平衡车的仿真分析 | 第43-45页 |
| 3.3.5 平衡车过台阶路况下的仿真分析 | 第45-46页 |
| 3.4 基于滑模控制的平衡车紧急制动控制仿真分析 | 第46-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 平衡车的电控系统设计 | 第49-60页 |
| 4.1 平衡车系统的整体结构设计 | 第49-50页 |
| 4.2 电机驱动控制系统设计 | 第50-55页 |
| 4.2.1 运动控制主板 | 第50页 |
| 4.2.2 直流电源及稳压电路单元 | 第50-52页 |
| 4.2.3 直流有刷电机 | 第52-53页 |
| 4.2.4 电机驱动电路 | 第53-55页 |
| 4.3 整车姿态及速度检测系统设计 | 第55-59页 |
| 4.3.1 基于MPU6050的姿态检测单元 | 第55-57页 |
| 4.3.2 基于AS5040的电机转速检测单元 | 第57-59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 平衡车运动控制系统整车实物实验 | 第60-70页 |
| 5.1 平衡车硬件电路测试 | 第60-62页 |
| 5.1.1 平衡车主板测试 | 第60-61页 |
| 5.1.2 电机驱动电路测试 | 第61-62页 |
| 5.1.3 姿态检测单元测试 | 第62页 |
| 5.2 基于PID控制策略的运动控制实验 | 第62-65页 |
| 5.2.1 基于PID控制策略的平衡车系统控制方式设计 | 第62-63页 |
| 5.2.2 基于PID控制策略的平衡车系统功能测试 | 第63-65页 |
| 5.3 基于滑模控制策略的运动控制实验 | 第65-69页 |
| 5.3.1 基于滑模控制策略的平衡车系统控制方式设计 | 第65页 |
| 5.3.2 基于滑模控制策略的平衡车功能测试 | 第65-67页 |
| 5.3.3 不平整路况下平衡车的运动控制实验 | 第67-69页 |
| 5.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-77页 |
