一种采用双PID串级控制的双轮自平衡车的研制
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 国外现状 | 第10-14页 |
| 1.2.2 国内现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本文主要内容及章节内容 | 第15-16页 |
| 第二章 平衡车系统原理分析 | 第16-27页 |
| 2.1 控制系统任务分析 | 第16-17页 |
| 2.2 平衡车数学模型 | 第17-21页 |
| 2.2.1 平衡车的受力分析 | 第17-20页 |
| 2.2.2 平衡车的运动微分方程 | 第20-21页 |
| 2.3 串级PID在平衡控制和速度控制中的应用 | 第21-25页 |
| 2.3.1 PID算法简介 | 第21-23页 |
| 2.3.2 PID算法在平衡控制中的应用原理 | 第23页 |
| 2.3.3 PID算法在速度控制中的应用原理 | 第23-24页 |
| 2.3.4 串级PID的原理及在系统中的应用 | 第24-25页 |
| 2.4 基于互补滤波的数据融合 | 第25-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 系统硬件电路设计 | 第27-39页 |
| 3.1 单片机最小系统STM32F103C8T6 | 第28-29页 |
| 3.2 系统电源模块 | 第29页 |
| 3.3 运动处理传感器模块 | 第29-30页 |
| 3.4 电机驱动电路 | 第30-32页 |
| 3.5 编码器电路 | 第32-33页 |
| 3.6 底板综合设计 | 第33-35页 |
| 3.7 系统遥控电路设计 | 第35-38页 |
| 3.7.1 单片机STC89C52 | 第35-36页 |
| 3.7.2 无线收发器模块NRF24L01 | 第36-37页 |
| 3.7.3 液晶显示模块 12864 | 第37-38页 |
| 3.8 本章总结 | 第38-39页 |
| 第四章 系统软件程序设计 | 第39-47页 |
| 4.1 主程序框架与初始化 | 第39-41页 |
| 4.2 数据采集 | 第41-42页 |
| 4.2.1.输入信号采集函数 | 第41页 |
| 4.2.2.捕获电机脉冲函数 | 第41-42页 |
| 4.3 互补滤波数据融合算法 | 第42页 |
| 4.4 串级PID控制 | 第42-45页 |
| 4.4.1 直立PD控制 | 第42-43页 |
| 4.4.2 速度PI控制 | 第43-45页 |
| 4.5 电机PWM输出 | 第45-46页 |
| 4.6 程序优化 | 第46页 |
| 4.7 本章小结 | 第46-47页 |
| 第五章 系统调试 | 第47-52页 |
| 5.1 系统开发平台 | 第47-48页 |
| 5.2 姿态检测系统调试 | 第48-50页 |
| 5.3 控制系统PID参数的整定 | 第50-51页 |
| 5.3.1 直立PD控制参数调试 | 第50页 |
| 5.3.2 速度PI控制参数调试 | 第50-51页 |
| 5.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第六章 总结与展望 | 第52-53页 |
| 6.1 总结 | 第52页 |
| 6.2 展望 | 第52-53页 |
| 参考文献 | 第53-55页 |
| 作者简介及攻读硕士期间发表的论文 | 第55-56页 |
| 致谢 | 第56页 |
