高可靠自平衡移动机器人控制系统设计与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 缩略词 | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-20页 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 移动机器人控制高可靠性研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 移动机器人控制高可靠性关键技术 | 第17-18页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 系统总体设计及可靠性分析 | 第20-30页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 移动机器人建模及控制方案设计 | 第20-23页 |
| 2.2.1 移动机器人动力学建模 | 第20-21页 |
| 2.2.2 系统控制方案设计 | 第21-23页 |
| 2.3 控制系统软硬件总体设计 | 第23-26页 |
| 2.3.1 系统硬件方案设计 | 第23-24页 |
| 2.3.2 系统软件方案设计 | 第24-26页 |
| 2.4 系统可靠性设计与关键问题分析 | 第26-30页 |
| 2.4.1 系统可靠性设计方法 | 第26-27页 |
| 2.4.2 惯性传感器失效问题 | 第27-28页 |
| 2.4.3 两轮差速控制误差问题 | 第28-30页 |
| 第三章 基于余度策略的姿态测量系统实现 | 第30-45页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 余度姿态测量系统设计 | 第30-32页 |
| 3.2.1 余度方案选取 | 第30-31页 |
| 3.2.2 余度姿态测量系统构建 | 第31-32页 |
| 3.3 余度姿态测量系统硬件实现 | 第32-38页 |
| 3.3.1 电源分配模块设计 | 第32-34页 |
| 3.3.2 微控制器最小系统 | 第34-35页 |
| 3.3.3 姿态感知模块 | 第35-38页 |
| 3.4 余度姿态测量系统软件设计 | 第38-44页 |
| 3.4.1 姿态解算算法设计 | 第38-41页 |
| 3.4.2 高效余度管理策略设计 | 第41-44页 |
| 3.5 余度姿态测量系统可靠性指标 | 第44-45页 |
| 第四章 基于误差补偿的姿态控制系统实现 | 第45-59页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 误差补偿姿态控制系统总体设计 | 第45-49页 |
| 4.2.1 无补偿姿态控制系统结构 | 第45-46页 |
| 4.2.2 差速控制误差来源 | 第46-47页 |
| 4.2.3 差速控制误差可测性分析 | 第47页 |
| 4.2.4 误差补偿姿态控制系统设计 | 第47-49页 |
| 4.3 误差补偿姿态控制系统硬件设计 | 第49-52页 |
| 4.3.1 电机驱动模块 | 第49-51页 |
| 4.3.2 速度测量模块 | 第51页 |
| 4.3.3 差速控制误差补偿模块 | 第51-52页 |
| 4.4 误差补偿姿态控制系统软件设计 | 第52-56页 |
| 4.4.1 速度环控制软件 | 第52-53页 |
| 4.4.2 姿态环控制软件 | 第53-54页 |
| 4.4.3 差速控制误差补偿策略 | 第54-56页 |
| 4.5 姿态控制最大可控角分析 | 第56-59页 |
| 第五章 测试方案设计与实验验证 | 第59-67页 |
| 5.1 引言 | 第59页 |
| 5.2 测试方案总体设计 | 第59-62页 |
| 5.2.1 测试方案设计 | 第59-60页 |
| 5.2.2 无线通信模块硬件设计 | 第60-61页 |
| 5.2.3 无线通信协议设计 | 第61-62页 |
| 5.3 硬件调试与测试系统搭建 | 第62-64页 |
| 5.3.1 控制系统电路板硬件调试 | 第62-63页 |
| 5.3.2 测试系统搭建 | 第63-64页 |
| 5.4 系统可靠性指标测试实验与结果分析 | 第64-67页 |
| 5.4.1 余度姿态测量系统可靠性指标测试 | 第64页 |
| 5.4.2 基于误差补偿的姿态控制系统测试 | 第64-65页 |
| 5.4.3 实验结果分析 | 第65-67页 |
| 第六章 总结与展望 | 第67-69页 |
| 6.1 论文研究成果 | 第67-68页 |
| 6.2 论文的不足及展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第74页 |
