单球驱动机器人的建模与控制研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第9-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 单球驱动机器人运动学与动力学研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 单球驱动机器人控制系统研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 论文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 单球驱动机器人系统介绍 | 第17-24页 |
| 2.1 机械结构介绍 | 第17-18页 |
| 2.2 电气系统结构介绍 | 第18-23页 |
| 2.2.1 控制器 | 第18-19页 |
| 2.2.2 驱动器与执行器 | 第19-21页 |
| 2.2.3 传感器 | 第21-22页 |
| 2.2.4 电源系统 | 第22-23页 |
| 2.3 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 单球驱动机器人的系统建模 | 第24-39页 |
| 3.1 系统特性假设 | 第24-25页 |
| 3.2 Lagrange法建立动力学模型 | 第25-33页 |
| 3.2.1 坐标系定义 | 第25-26页 |
| 3.2.2 动能与势能的计算 | 第26-27页 |
| 3.2.3 非势能计算 | 第27-30页 |
| 3.2.4 Lagrange方程 | 第30-33页 |
| 3.3 动力学模型的分析与验证 | 第33-36页 |
| 3.3.1 必要条件法验证 | 第33-34页 |
| 3.3.2 基于虚拟样机技术的模型对比试验 | 第34-36页 |
| 3.4 运动学模型分析 | 第36-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 控制器设计与仿真 | 第39-53页 |
| 4.1 控制系统设计原则 | 第39页 |
| 4.2 理论基础 | 第39-42页 |
| 4.2.1 控制算法的选择 | 第39-40页 |
| 4.2.2 模糊控制理论 | 第40-41页 |
| 4.2.3 模糊PID理论 | 第41-42页 |
| 4.3 控制器设计 | 第42-45页 |
| 4.3.1 控制目标 | 第42页 |
| 4.3.2 控制系统结构 | 第42-44页 |
| 4.3.3 控制系统性能分析 | 第44-45页 |
| 4.4 控制器仿真与结果分析 | 第45-52页 |
| 4.4.1 建立控制对象的S函数 | 第45-46页 |
| 4.4.2 模糊PID控制器设计 | 第46-48页 |
| 4.4.3 仿真与结果分析 | 第48-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第5章 实验验证与结果分析 | 第53-64页 |
| 5.1 引言 | 第53页 |
| 5.2 算法编写 | 第53-57页 |
| 5.2.1 姿态估计算法 | 第54-55页 |
| 5.2.2 算法主程序编写 | 第55-57页 |
| 5.3 实验验证 | 第57-63页 |
| 5.3.1 上电测试与程序下载 | 第57-58页 |
| 5.3.2 实验过程与结果分析 | 第58-63页 |
| 5.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 总结与展望 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-69页 |
| 附录A | 第69-72页 |
| 附录B | 第72-73页 |
| 附录C | 第73-76页 |
| 攻读硕士期间发表的论文 | 第76页 |
