| 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10-11页 |
| 1.2 两轮智能平衡车的国内外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 主要研究内容及章节安排 | 第13-15页 |
| 1.4 本章小结 | 第15-16页 |
| 第二章 两轮智能平衡车原理及数学模型 | 第16-28页 |
| 2.1 两轮智能平衡车系统概述 | 第16页 |
| 2.2 两轮智能平衡车原理分析 | 第16-18页 |
| 2.3 两轮智能平衡车数学模型 | 第18-25页 |
| 2.3.1 车轮动能模型 | 第19-20页 |
| 2.3.2 车体动能模型 | 第20-22页 |
| 2.3.3 电机动能模型 | 第22-23页 |
| 2.3.4 拉格朗日动力学模型 | 第23-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-28页 |
| 第三章 两轮智能平衡车控制系统的硬件电路设计 | 第28-44页 |
| 3.1 硬件系统总体架构 | 第28-29页 |
| 3.2 无刷直流电机介绍 | 第29-32页 |
| 3.2.1 无刷直流电机的工作原理 | 第30页 |
| 3.2.2 无刷直流电机的调压调速策略 | 第30-32页 |
| 3.3 主控板设计 | 第32-39页 |
| 3.3.1 电压转换模块电路设计 | 第32-34页 |
| 3.3.2 STM32最小系统设计 | 第34-36页 |
| 3.3.3 信号检测电路设计 | 第36-38页 |
| 3.3.4 WIFI模块接口电路设计 | 第38-39页 |
| 3.4 驱动板设计 | 第39-42页 |
| 3.4.1 光耦隔离电路设计 | 第39页 |
| 3.4.2 门极驱动电路设计 | 第39-40页 |
| 3.4.3 三相桥式逆变电路设计 | 第40-41页 |
| 3.4.4 母线电流采样电路设计 | 第41-42页 |
| 3.4.5 系统保护电路 | 第42页 |
| 3.5 两轮智能平衡车硬件电路的实现 | 第42-43页 |
| 3.6 本章小结 | 第43-44页 |
| 第四章 两轮智能平衡车的姿态信息采集分析与处理 | 第44-52页 |
| 4.1 两轮智能平衡车的姿态信息采集分析 | 第44-47页 |
| 4.2 两轮智能平衡车姿态信息处理 | 第47-50页 |
| 4.2.1 卡尔曼滤波器简介与原理 | 第47-48页 |
| 4.2.2 基于卡尔曼滤波方法的平衡车姿态信息处理 | 第48-49页 |
| 4.2.3 仿真结果分析 | 第49-50页 |
| 4.3 本章小结 | 第50-52页 |
| 第五章 两轮智能平衡车控制系统的软件设计与实现 | 第52-72页 |
| 5.1 软件设计总体架构 | 第52-54页 |
| 5.1.1 软件开发工具 | 第52-53页 |
| 5.1.2 系统软件设计方案 | 第53-54页 |
| 5.2 系统初始化 | 第54-55页 |
| 5.3 数据采集程序设计与实现 | 第55-59页 |
| 5.3.1 平衡车速度信息采集程序设计 | 第55-56页 |
| 5.3.2 平衡车车体倾角信息采集程序设计 | 第56-58页 |
| 5.3.3 平衡车转向信息采集程序设计 | 第58-59页 |
| 5.4 控制算法设计 | 第59-64页 |
| 5.4.1 PID控制算法 | 第59-62页 |
| 5.4.2 PID参数的整定 | 第62页 |
| 5.4.3 平衡车控制器仿真结果分析 | 第62-63页 |
| 5.4.4 控制算法程序设计 | 第63-64页 |
| 5.5 WIFI通信软件设计 | 第64-65页 |
| 5.6 两轮智能平衡车系统测试 | 第65-71页 |
| 5.6.1 两轮智能平衡车系统测试平台 | 第65-66页 |
| 5.6.2 电机驱动系统测试 | 第66-68页 |
| 5.6.3 MPU6050初始角度测试 | 第68页 |
| 5.6.4 平衡车原地自平衡测试 | 第68-69页 |
| 5.6.5 平衡车运动测试 | 第69-70页 |
| 5.6.6 平衡车原地转弯测试 | 第70-71页 |
| 5.7 本章小结 | 第71-72页 |
| 总结与展望 | 第72-74页 |
| 研究工作总结 | 第72页 |
| 进一步的研究工作 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第78页 |
| 攻读硕士学位期间申请的国家专利 | 第78页 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80页 |