两轮自平衡小车软硬件研发与基于模糊线性化模型的变结构控制研究
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-8页 |
| 第一章 绪论 | 第8-16页 |
| ·两轮自平衡小车的研究意义 | 第8-9页 |
| ·两轮自平衡小车的研究现状 | 第9-13页 |
| ·国外研究现状 | 第9-13页 |
| ·国内研究现状 | 第13页 |
| ·几种典型双轮自平衡机器人控制系统比较 | 第13-14页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第14-16页 |
| 第二章 两轮自平衡小车的系统设计 | 第16-36页 |
| ·两轮自平衡小车的工作原理 | 第16-17页 |
| ·机械系统 | 第17页 |
| ·控制系统 | 第17-25页 |
| ·控制单元 | 第18-19页 |
| ·驱动单元 | 第19-21页 |
| ·传感器单元 | 第21-22页 |
| ·二阶低通滤波器 | 第22-24页 |
| ·手动平衡控制 | 第24-25页 |
| ·其他主要器件 | 第25-27页 |
| ·电平转换电路 | 第27-28页 |
| ·硬件实现 | 第28-30页 |
| ·软件实现 | 第30-33页 |
| ·系统调试 | 第33-34页 |
| ·电路的改进 | 第34-35页 |
| ·小结 | 第35-36页 |
| 第三章 两轮自平衡小车系统的模型与分析 | 第36-44页 |
| ·系统模型的引入 | 第36-39页 |
| ·小车的物理模型 | 第36-37页 |
| ·非线性模型 | 第37-38页 |
| ·线性化模型 | 第38-39页 |
| ·系统分析 | 第39-42页 |
| ·稳定性分析 | 第40-41页 |
| ·能控性分析 | 第41页 |
| ·能观性分析 | 第41-42页 |
| ·系统模型的模糊线性化 | 第42-43页 |
| ·小结 | 第43-44页 |
| 第四章 变结构基本理论及控制器设计 | 第44-68页 |
| ·引言 | 第44-46页 |
| ·滑模变结构控制的基本概念 | 第46-48页 |
| ·滑模模态的概念 | 第46-48页 |
| ·滑模变结构控制的定义 | 第48页 |
| ·滑模变结构控制的基本原理和基本性质 | 第48-55页 |
| ·滑动模态的存在条件 | 第48-49页 |
| ·滑动模态的到达条件 | 第49-50页 |
| ·趋近律理论 | 第50-51页 |
| ·滑动模态的稳定性 | 第51-54页 |
| ·滑模变结构控制对外干扰和参数摄动的不变性 | 第54-55页 |
| ·变结构控制系统的设计步骤 | 第55-59页 |
| ·变结构控制器设计的一般步骤 | 第55页 |
| ·设计变结构系统需要解决的问题 | 第55-59页 |
| ·极点配置控制器 | 第59-60页 |
| ·变结构控制器的设计与仿真 | 第60-66页 |
| ·切换函数设计 | 第60-61页 |
| ·控制输出U 设计 | 第61-62页 |
| ·基于趋近率的变结构控制器仿真 | 第62-66页 |
| ·不确定性对系统的影响 | 第66页 |
| ·小结 | 第66-68页 |
| 第五章 离散时间系统的滑模变结构控制 | 第68-76页 |
| ·离散时间系统滑模控制的基本原理 | 第68-70页 |
| ·离散时间系统滑模控制描述 | 第68页 |
| ·离散时间系统滑模控制的特性 | 第68-70页 |
| ·基于趋近律的离散滑模控制 | 第70-73页 |
| ·离散趋近律的设计 | 第70-71页 |
| ·离散控制律的设计 | 第71-72页 |
| ·对离散指数趋近律控制方法的仿真与分析 | 第72-73页 |
| ·离散指数趋近率控制的抖振分析 | 第73-75页 |
| ·变结构控制的实现研究 | 第75页 |
| ·小结 | 第75-76页 |
| 结束语 | 第76-80页 |
| 致谢 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 研究成果 | 第85-86页 |
