两轮安防机器人控制系统设计与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究工作背景与意义 | 第10-12页 |
| 1.2 安防产业发展历史与现状 | 第12-13页 |
| 1.3 两轮自平衡机器人发展历史与现状 | 第13-16页 |
| 1.4 本文创新点 | 第16页 |
| 1.5 本文研究内容及结构安排 | 第16-18页 |
| 第二章 基础知识介绍 | 第18-24页 |
| 2.1 PID控制算法 | 第18-19页 |
| 2.2 卡尔曼滤波算法 | 第19-20页 |
| 2.3 两轮机器人控制原理 | 第20-23页 |
| 2.3.1 两轮机器人自平衡控制原理 | 第20-21页 |
| 2.3.2 两轮机器人速度控制原理 | 第21-22页 |
| 2.3.3 网两轮机器人转向控制原理 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 系统硬件设计与实现 | 第24-35页 |
| 3.1 系统硬件性能指标 | 第24页 |
| 3.2 系统硬件需求分析 | 第24-25页 |
| 3.3 电源模块 | 第25-27页 |
| 3.3.1 芯片选型 | 第25-26页 |
| 3.3.2 设计与实现 | 第26-27页 |
| 3.4 主控模块 | 第27-29页 |
| 3.4.1 芯片选型 | 第27-28页 |
| 3.4.2 设计与实现 | 第28-29页 |
| 3.5 通讯模块 | 第29-30页 |
| 3.6 传感器网络 | 第30-32页 |
| 3.6.1 传感器网络架构 | 第30页 |
| 3.6.2 芯片选型 | 第30-31页 |
| 3.6.3 设计与实现 | 第31-32页 |
| 3.7 电机驱动模块 | 第32-34页 |
| 3.7.1 基本工作原理 | 第32页 |
| 3.7.2 电机及芯片选型 | 第32-33页 |
| 3.7.3 设计与实现 | 第33-34页 |
| 3.8 本章小结 | 第34-35页 |
| 第四章 系统软件设计与实现 | 第35-59页 |
| 4.1 系统软件需求分析 | 第35-36页 |
| 4.2 UCOS-II简介 | 第36页 |
| 4.3 UCOS-II移植 | 第36-37页 |
| 4.4 控制系统软件设计与实现 | 第37-58页 |
| 4.4.1 信息采集任务 | 第37-46页 |
| 4.4.1.1 CAN总线简介 | 第38-40页 |
| 4.4.1.2 传感器网络节点数据收发机制 | 第40页 |
| 4.4.1.3 传感器网络协议报文结构 | 第40-41页 |
| 4.4.1.4 建立连接 | 第41-43页 |
| 4.4.1.5 数据传输 | 第43-45页 |
| 4.4.1.6 信息采集任务总体设计与实现 | 第45-46页 |
| 4.4.2 运动控制任务 | 第46-49页 |
| 4.4.2.1 卡尔曼滤波器设计与实现 | 第46-47页 |
| 4.4.2.2 PID控制器设计与实现 | 第47-49页 |
| 4.4.2.3 控制任务总体设计与实现 | 第49页 |
| 4.4.3 通讯任务 | 第49-56页 |
| 4.4.3.1 串口中断及DMA介绍 | 第50页 |
| 4.4.3.2 消息收发机制 | 第50-51页 |
| 4.4.3.3 帧类型与结构定义 | 第51-52页 |
| 4.4.3.4 应用数据结构定义 | 第52-53页 |
| 4.4.3.5 心跳检测 | 第53-55页 |
| 4.4.3.6 数据传输 | 第55-56页 |
| 4.4.3.7 通讯任务总体设计与实现 | 第56页 |
| 4.4.4 控制系统软件总体设计与实现 | 第56-58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 实验验证与分析 | 第59-63页 |
| 5.1 实验环境 | 第59页 |
| 5.2 卡尔曼滤波实验 | 第59-60页 |
| 5.3 速度控制实验 | 第60-61页 |
| 5.4 转向控制实验 | 第61页 |
| 5.5 本章小结 | 第61-63页 |
| 第六章 总结与展望 | 第63-66页 |
| 6.1 全文总结 | 第63-65页 |
| 6.2 工作的展望 | 第65-66页 |
| 致谢 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-70页 |
