| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第16-39页 |
| 1.1 两轮自平衡机器人概述 | 第16-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-33页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第18-30页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第30-33页 |
| 1.3 两轮自平衡机器人研究现状分析 | 第33-36页 |
| 1.4 课题研究意义 | 第36-37页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第37-39页 |
| 第2章 两轮自平衡车摆机器人系统构建及姿态测量 | 第39-56页 |
| 2.1 两轮自平衡车摆机器人机械系统 | 第39-41页 |
| 2.2 两轮自平衡车摆机器人控制系统 | 第41-46页 |
| 2.2.1 两轮自平衡车摆机器人核心控制系统 | 第43页 |
| 2.2.2 两轮自平衡车摆机器人传感系统 | 第43-44页 |
| 2.2.3 基于DSP+PFGA运动控制卡的设计 | 第44-46页 |
| 2.3 两轮自平衡车摆机器人姿态测量方法的设计 | 第46-48页 |
| 2.3.1 姿态测量传感方案 | 第46-47页 |
| 2.3.2 姿态测量滤波方案 | 第47-48页 |
| 2.4 两轮自平衡车摆机器人扩展自适应卡尔曼滤波算法的研究 | 第48-54页 |
| 2.4.1 卡尔曼滤波原理 | 第49-51页 |
| 2.4.2 自适应卡尔曼滤波系统模型 | 第51-52页 |
| 2.4.3 自适应R矩阵 | 第52-53页 |
| 2.4.4 实验与分析 | 第53-54页 |
| 2.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 两轮自平衡车摆机器人建模及动力学特性分析 | 第56-68页 |
| 3.1 两轮自平衡车摆机器人建模假设条件及参数说明 | 第56-59页 |
| 3.2 两轮自平衡车摆机器人运动学建模 | 第59页 |
| 3.3 两轮自平衡车摆机器人动力学建模 | 第59-65页 |
| 3.3.1 多刚体系统动力学建模方法 | 第59-60页 |
| 3.3.2 两轮自平衡车摆机器人动力学模型 | 第60-65页 |
| 3.4 两轮自平衡车摆机器人动力学特性分析 | 第65-67页 |
| 3.4.1 两轮自平衡车摆机器人系统的稳定性 | 第65-66页 |
| 3.4.2 两轮自平衡车摆机器人系统的可控性 | 第66-67页 |
| 3.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 两轮自平衡车摆机器人平衡控制算法研究 | 第68-88页 |
| 4.1 线性二次型控制介绍 | 第68-74页 |
| 4.1.1 最优控制问题 | 第68-69页 |
| 4.1.2 最大值理论 | 第69-71页 |
| 4.1.3 线性二次型问题 | 第71-72页 |
| 4.1.4 线性二次型状态调节器设计 | 第72-74页 |
| 4.2 两轮自平衡车摆机器人递归LQR算法的研究 | 第74-76页 |
| 4.2.1 两轮自平衡车摆机器人模型的线性化 | 第74-75页 |
| 4.2.2 线性二次型姿态平衡控制规律 | 第75-76页 |
| 4.3 LQR 平衡仿真实验 | 第76-78页 |
| 4.4 两轮自平衡车摆机器人自适应模糊控制算法的研究 | 第78-85页 |
| 4.4.1 模糊逼近 | 第78-80页 |
| 4.4.2 直接自适应模糊控制 | 第80-83页 |
| 4.4.3 两轮自平衡车摆机器人的自适应模糊控制器设计 | 第83-85页 |
| 4.5 自适应模糊平衡控制仿真 | 第85-87页 |
| 4.6 本章小结 | 第87-88页 |
| 第5章 两轮自平衡车摆机器人直行和转向控制研究 | 第88-103页 |
| 5.1 模糊算法概述 | 第88-92页 |
| 5.1.1 模糊系统的基本思想 | 第88页 |
| 5.1.2 模糊系统的基本概念 | 第88-92页 |
| 5.2 两轮自平衡车摆机器人平衡控制方法 | 第92-97页 |
| 5.2.1 融合函数 | 第92-93页 |
| 5.2.2 基于融合函数模糊控制器的设计 | 第93-95页 |
| 5.2.3 平衡控制仿真 | 第95-97页 |
| 5.3 两轮自平衡车摆机器人的直行控制方法 | 第97-98页 |
| 5.3.1 直行控制器的设计 | 第97页 |
| 5.3.2 直行控制仿真 | 第97-98页 |
| 5.4 两轮自平衡车摆机器人的转向控制方法 | 第98-101页 |
| 5.4.1 转向控制器的设计 | 第98-100页 |
| 5.4.2 转向控制仿真 | 第100-101页 |
| 5.5 本章小结 | 第101-103页 |
| 第6章 两轮自平衡车摆机器人实验研究 | 第103-114页 |
| 6.1 VC++和MATLAB混合编程的概述 | 第103页 |
| 6.2 两轮自平衡车摆机器人实验系统 | 第103-105页 |
| 6.3 两轮自平衡车摆机器人实验内容 | 第105-113页 |
| 6.3.1 平衡控制实验 | 第106-108页 |
| 6.3.2 直行控制实验 | 第108-111页 |
| 6.3.3 转向控制实验 | 第111-113页 |
| 6.4 本章小结 | 第113-114页 |
| 结论 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-127页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128页 |
