基于滑模变结构控制的二轮自平衡车系统设计及应用
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 二轮自平衡小车的研究背景与研究意义 | 第8-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 二轮自平衡车国内外应用研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.2 二轮自平衡车控制算法国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 滑模变结构控制算法简介 | 第14-16页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 二轮自平衡车的建模与分析 | 第17-25页 |
| 2.1 二轮自平衡车物理模型的建立 | 第17-21页 |
| 2.2 系统性能分析 | 第21-24页 |
| 2.2.1 系统运动稳定性分析 | 第21-23页 |
| 2.2.2 系统能控性分析 | 第23页 |
| 2.2.3 系统能观性分析 | 第23-24页 |
| 2.3 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 滑模变结构控制器的设计及实现 | 第25-36页 |
| 3.1 滑动模态的定义[49] | 第25-26页 |
| 3.2 滑模变结构控制的三个基本要素 | 第26-28页 |
| 3.3 滑模变结构控制的设计方法 | 第28-30页 |
| 3.3.1 滑模面切换函数的选取 | 第28-29页 |
| 3.3.2 滑模变结构控制律函数的求取 | 第29-30页 |
| 3.4 二轮自平衡车滑模控制器设计与仿真 | 第30-35页 |
| 3.4.2 仿真结果分析 | 第32-35页 |
| 3.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第4章 二轮自平衡车系统设计 | 第36-48页 |
| 4.1 系统整体结构设计 | 第36-38页 |
| 4.2 系统硬件设计 | 第38-44页 |
| 4.2.1 系统 I/O 硬件接口 | 第38页 |
| 4.2.2 核心控制处理器 | 第38-39页 |
| 4.2.3 倾角传感器电路 | 第39-41页 |
| 4.2.4 电机驱动电路 | 第41-42页 |
| 4.2.5 速度传感器电路 | 第42-43页 |
| 4.2.6 硬件调试及显示模块 | 第43-44页 |
| 4.3 系统软件设计 | 第44-47页 |
| 4.3.1 系统软件总体设计 | 第44-45页 |
| 4.3.2 初始化程序设计 | 第45-46页 |
| 4.3.3 上位机显示界面开发 | 第46-47页 |
| 4.4 本章小结 | 第47-48页 |
| 第5章 基于滑模变结构的二轮自平衡车设计与实现 | 第48-53页 |
| 5.1 陀螺仪和加速度传感器数据融合 | 第48-49页 |
| 5.2 基于滑模变结构的二轮自平衡车控制器设计 | 第49-50页 |
| 5.3 实验结果及分析 | 第50-52页 |
| 5.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第6章 结论与展望 | 第53-54页 |
| 6.1 工作总结 | 第53页 |
| 6.2 研究展望 | 第53-54页 |
| 致谢 | 第54-55页 |
| 参考文献 | 第55-59页 |
| 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第59页 |
