| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 自行车机器人的国内外发展 | 第11-17页 |
| 1.1.1 国外自行车机器人的研究发展 | 第11-15页 |
| 1.1.2 国内自行车机器人的研究发展 | 第15-17页 |
| 1.1.3 自行车机器人的发展趋势 | 第17页 |
| 1.2 自行车机器人发展研究中面临问题 | 第17-18页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第18-19页 |
| 第2章 自行车机器人的设计及控制平台 | 第19-26页 |
| 2.1 自行车机器人的结构设计 | 第19-21页 |
| 2.2 自行车实验平台的软硬件结构 | 第21-22页 |
| 2.3 基于STM32的自行车机器人控制平台 | 第22-25页 |
| 2.3.1 控制芯片的选择 | 第22页 |
| 2.3.2 MPU6050的工作原理 | 第22-24页 |
| 2.3.3 控制流程 | 第24-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 自行车机器人的系统建模 | 第26-41页 |
| 3.1 机器人动力学 | 第26-28页 |
| 3.1.1 常见机器人动力学特点和研究对象 | 第26页 |
| 3.1.2 机器人动力学常用建模方法 | 第26-28页 |
| 3.2 自行车机器人SISO非线性系统动力学模型 | 第28-34页 |
| 3.2.1 系统的运动分析 | 第29-32页 |
| 3.2.2 动力学方程 | 第32-34页 |
| 3.3 自行车机器人广义动力学模型 | 第34-40页 |
| 3.3.1 模型运动学分析 | 第34-37页 |
| 3.3.2 动力学模型建立 | 第37-40页 |
| 3.4 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 自行车机器人的经典控制器设计与仿真 | 第41-63页 |
| 4.1 基于LQR的系统控制器设计 | 第41-51页 |
| 4.1.1 LQR控制器概述 | 第41-44页 |
| 4.1.2 系统模型的线性化 | 第44-46页 |
| 4.1.3 针对自行车机器人系统的LQR控制器的设计 | 第46-48页 |
| 4.1.4 计算机仿真与结果分析 | 第48-51页 |
| 4.2 基于干扰观测器的LQR系统控制器设计 | 第51-62页 |
| 4.2.1 干扰观测器概述 | 第51-54页 |
| 4.2.2 干扰观测器Q(s)的设计方法 | 第54-55页 |
| 4.2.3 结合干扰观测器的系统控制器设计及仿真 | 第55-62页 |
| 4.3 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 自行车系统的自抗扰控制器设计与实现 | 第63-93页 |
| 5.1 自抗扰控制器介绍 | 第63-66页 |
| 5.1.1 传统PID的优缺点 | 第63-65页 |
| 5.1.2 自抗扰控制原理 | 第65-66页 |
| 5.2 非线性自抗扰控制器的结构分析 | 第66-79页 |
| 5.2.1 跟踪微分器(TD) | 第66-72页 |
| 5.2.2 扩张状态观测器(ESO) | 第72-77页 |
| 5.2.3 非线性误差反馈(NF) | 第77-79页 |
| 5.3 自行车机器人系统ADRC的设计与实现 | 第79-87页 |
| 5.3.1 ADRC控制器设计原理 | 第79-81页 |
| 5.3.2 控制器的设计方法及参数整定原则 | 第81-83页 |
| 5.3.3 计算机仿真与结果分析 | 第83-87页 |
| 5.4 自行车机器人系统LADRC的设计与实现 | 第87-92页 |
| 5.4.1 LADRC控制器设计原理 | 第87-89页 |
| 5.4.2 控制器的设计方法 | 第89-90页 |
| 5.4.3 计算机仿真与结果分析 | 第90-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-93页 |
| 第6章 总结与展望 | 第93-95页 |
| 6.1 工作总结 | 第93页 |
| 6.2 展望 | 第93-95页 |
| 致谢 | 第95-96页 |
| 参考文献 | 第96-99页 |