| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 论文研究背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 两轮单轴代步电动车国内外研究现状 | 第12-17页 |
| 1.3 论文主要研究内容和方法 | 第17-18页 |
| 第二章 两轮单轴代步电动车控制系统硬件设计 | 第18-33页 |
| 2.1 控制系统硬件组成 | 第18-19页 |
| 2.2 控制系统硬件主要元器件确定 | 第19-23页 |
| 2.2.1 单片机 | 第19-20页 |
| 2.2.2 陀螺仪 | 第20-21页 |
| 2.2.3 加速度计 | 第21-22页 |
| 2.2.4 编码器 | 第22-23页 |
| 2.2.5 转角传感器 | 第23页 |
| 2.3 控制系统各模块电路设计 | 第23-32页 |
| 2.3.1 单片机最小系统 | 第23-25页 |
| 2.3.2 电源电路 | 第25-27页 |
| 2.3.3 倾角传感器电路 | 第27-28页 |
| 2.3.4 电机驱动电路 | 第28-30页 |
| 2.3.5 速度传感器接口 | 第30页 |
| 2.3.6 转角传感器接口 | 第30页 |
| 2.3.7 控制电路全图 | 第30-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 两轮单轴代步电动车数学模型建立 | 第33-47页 |
| 3.1 两轮单轴代步电动车建模坐标系分析 | 第33-34页 |
| 3.2 两轮单轴代步电动车运动学建模 | 第34-36页 |
| 3.2.1 车轮运动学模型 | 第34-35页 |
| 3.2.2 车体运动学模型 | 第35-36页 |
| 3.2.3 整车运动学模型 | 第36页 |
| 3.3 两轮单轴代步电动车动力学建模 | 第36-42页 |
| 3.3.1 车轮动能 | 第37-38页 |
| 3.3.2 车体动能 | 第38页 |
| 3.3.3 整车总动能 | 第38-39页 |
| 3.3.4 整车势能 | 第39页 |
| 3.3.5 整车耗散能 | 第39页 |
| 3.3.6 拉格朗日方程动力学建模 | 第39-42页 |
| 3.4 动力学模型可控性和可观性分析 | 第42-46页 |
| 3.4.1 代步车具体模型参数 | 第42-43页 |
| 3.4.2 状态方程计算 | 第43-45页 |
| 3.4.3 可控性及可观性分析 | 第45-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 两轮单轴代步电动车控制算法对比研究 | 第47-60页 |
| 4.1 引言 | 第47页 |
| 4.2 两轮单轴代步电动车 LQR 控制设计 | 第47-50页 |
| 4.2.1 LQR 控制原理介绍 | 第47-48页 |
| 4.2.2 LQR 控制设计及 Simulink 仿真 | 第48-50页 |
| 4.3 两轮单轴代步电动车传统 PID 控制设计 | 第50-53页 |
| 4.3.1 PID 控制原理介绍 | 第50-51页 |
| 4.3.2 PID 控制设计及 Simulink 仿真 | 第51-53页 |
| 4.4 两轮单轴代步电动车模糊自适应 PID 控制设计 | 第53-59页 |
| 4.4.1 模糊自适应 PID 控制原理介绍 | 第53-54页 |
| 4.4.2 模糊自适应 PID 控制设计 | 第54-56页 |
| 4.4.3 模糊自适应 PID 控制 Simulink 仿真与分析 | 第56-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 两轮单轴代步电动车控制系统软件设计及试验 | 第60-76页 |
| 5.1 控制程序框图与硬件资源分配 | 第60-62页 |
| 5.2 陀螺仪和加速度计数据融合滤波方式设计 | 第62-64页 |
| 5.3 两轮单轴代步电动车控制程序编写 | 第64-72页 |
| 5.3.1 各模块初始化 | 第64-66页 |
| 5.3.2 中断响应程序 | 第66-67页 |
| 5.3.3 电机 PWM 控制程序 | 第67-72页 |
| 5.4 两轮单轴代步电动车实车实验 | 第72-75页 |
| 5.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 结论与展望 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-82页 |
| 附录 1 单片机最小系统原理图 | 第82-83页 |
| 附录 2 单片机最小系统 PCB 电路图 | 第83-84页 |
| 附录 3 控制系统硬件原理图 | 第84-85页 |
| 附录 4 控制系统硬件 PCB 电路图 | 第85-87页 |
| 附录 5 控制程序 | 第87-115页 |
| 致谢 | 第115-116页 |
| 附件 | 第116页 |
