载人平衡车控制系统的设计与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 论文主要内容 | 第15-17页 |
| 第2章 载人平衡车建模和控制策略 | 第17-29页 |
| 2.1 载人平衡车工作原理 | 第17-18页 |
| 2.2 地面坐标系与机体坐标系的建立 | 第18页 |
| 2.3 载人平衡车的动力学与运动学建模 | 第18-26页 |
| 2.3.1 系统模型参数 | 第18-19页 |
| 2.3.2 系统速度 | 第19-21页 |
| 2.3.3 系统动能的计算 | 第21-22页 |
| 2.3.4 广义坐标和广义力 | 第22页 |
| 2.3.5 广义坐标下的动能 | 第22-23页 |
| 2.3.6 系统运动微分方程 | 第23-26页 |
| 2.4 两轮平衡车的控制特点 | 第26页 |
| 2.5 PID 控制器 | 第26-28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 第3章 平衡车硬件电路设计 | 第29-43页 |
| 3.1 机械机构 | 第29-30页 |
| 3.2 平衡车的姿态测量 | 第30-32页 |
| 3.2.1 陀螺仪 | 第30-31页 |
| 3.2.2 加速度计 | 第31-32页 |
| 3.3 卡尔曼滤波的设计 | 第32-35页 |
| 3.3.1 卡尔曼滤波的原理 | 第32-33页 |
| 3.3.2 滤波器设计 | 第33-34页 |
| 3.3.3 滤波器结果 | 第34-35页 |
| 3.4 平衡车的硬件电路的设计 | 第35-42页 |
| 3.4.1 电源电路设计 | 第35-36页 |
| 3.4.2 无线通信模块 | 第36-37页 |
| 3.4.3 RS-232 电平转换电路 | 第37-38页 |
| 3.4.4 信号的放大处理电路 | 第38页 |
| 3.4.5 电流测量部分 | 第38-39页 |
| 3.4.6 控制器 | 第39-40页 |
| 3.4.7 电机驱动设计 | 第40-42页 |
| 3.4.8 其它 | 第42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 软件设计 | 第43-56页 |
| 4.1 软件设计的总的结构图 | 第43-45页 |
| 4.2 电机测速方法的选择 | 第45-47页 |
| 4.2.1 M 法测速 | 第45-46页 |
| 4.2.2 T 法测速 | 第46-47页 |
| 4.3 ADC 读写程序的设计 | 第47-49页 |
| 4.4 通信程序的设计 | 第49-53页 |
| 4.5 算法程序设计 | 第53页 |
| 4.6 卡尔曼滤波程序设计 | 第53-55页 |
| 4.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 结论 | 第56-57页 |
| 参考文献 | 第57-63页 |
| 致谢 | 第63页 |
