| 中文摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-14页 |
| ·课题研究背景 | 第9页 |
| ·自平衡两轮移动机器人国内外研究综述 | 第9-11页 |
| ·自平衡两轮移动机器人的特点及研究意义 | 第11-12页 |
| ·本文研究的主要内容 | 第12-14页 |
| 第二章 自平衡移动机器人系统总体设计 | 第14-33页 |
| ·自平衡机器人的总体机械结构和重心 | 第14-16页 |
| ·机械结构 | 第14-16页 |
| ·机器人的重心 | 第16页 |
| ·自平衡机器人系统总体设计 | 第16页 |
| ·自平衡机器人的控制系统 | 第16-26页 |
| ·控制器的选择 | 第16-19页 |
| ·dsPIC30F4011 简介 | 第18-19页 |
| ·dsPIC30F4011 单片机 I/O 口的资源分配 | 第19页 |
| ·驱动模块 | 第19-23页 |
| ·电机的选择 | 第19-20页 |
| ·驱动器 | 第20-22页 |
| ·L298 应用电路 | 第22-23页 |
| ·人-机界面模块 | 第23页 |
| ·无线遥控 | 第23-26页 |
| ·SC2262/SC2272 芯片简介及其工作原理 | 第23-24页 |
| ·遥控器 | 第24页 |
| ·高频超再生四路解码接收模块应用电路 | 第24-26页 |
| ·自平衡机器人的检测系统 | 第26-31页 |
| ·倾角传感器模块 | 第26-27页 |
| ·倾角传感器基本原理 | 第26页 |
| ·倾角传感器模块电路 | 第26-27页 |
| ·倾角传感器模块的安装 | 第27页 |
| ·陀螺仪模块 | 第27-29页 |
| ·陀螺仪基本原理 | 第27-28页 |
| ·陀螺仪模块电路 | 第28页 |
| ·陀螺仪模块的安装 | 第28-29页 |
| ·电机编码器模块 | 第29-31页 |
| ·自平衡机器人的供电系统 | 第31页 |
| ·DC/DC 电源变换电路 | 第31页 |
| ·供电系统分配 | 第31页 |
| ·本章小结 | 第31-33页 |
| 第三章 自平衡两轮移动机器人控制策略的研究 | 第33-43页 |
| ·自平衡两轮机器人的动力学模型 | 第33-38页 |
| ·直流电机模型 | 第33-34页 |
| ·车轮模型 | 第34-35页 |
| ·车身模型 | 第35-38页 |
| ·自平衡移动机器人最优控制策略的设计 | 第38-40页 |
| ·状态空间表达式 | 第38-39页 |
| ·最优控制器的设计 | 第39-40页 |
| ·机器人的自平衡最优控制仿真 | 第40-41页 |
| ·PID 控制器的设计及仿真 | 第41-42页 |
| ·本章小结 | 第42-43页 |
| 第四章 自平衡控制的实现 | 第43-63页 |
| ·软件开发环境和工具 | 第43页 |
| ·自平衡机器人控制系统总体设计 | 第43-44页 |
| ·主程序设计 | 第44-45页 |
| ·信息采集 A/D 采样/转换中断程序 | 第45-48页 |
| ·角速度测量子程序 | 第48-49页 |
| ·角度测量子程序 | 第49-52页 |
| ·数据处理子程序 | 第52-61页 |
| ·倾角传感器标定实验 | 第52-55页 |
| ·标定实验原理分析 | 第52-53页 |
| ·标定实验结果 | 第53-55页 |
| ·几种 PID 控制算法的比较与改进 | 第55-59页 |
| ·位置式 PID 控制算法及其效果分析 | 第56页 |
| ·增量式 PID 控制算法及其效果分析 | 第56-57页 |
| ·改进的增量式 PID 控制算法及其效果分析 | 第57-59页 |
| ·机器人的位置控制 | 第59-60页 |
| ·机器人的直行和转弯控制及效果 | 第60-61页 |
| ·参数设置和人-机界面子程序 | 第61-62页 |
| ·本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 总结与展望 | 第63-65页 |
| ·论文主要成果 | 第63页 |
| ·系统存在的问题与改进 | 第63-65页 |
| 参考文献 | 第65-68页 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文 | 第68-69页 |
| 附录 1 自平衡两轮移动机器人系统电路图 | 第69-70页 |
| 附录 2 自平衡两轮移动机器人实物图 | 第70-71页 |
| 附录 3 人-机界面子程序 | 第71-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |