两轮自平衡机器人系统设计
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-10页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| ·课题背景 | 第10-11页 |
| ·两轮自平衡机器人的研究意义 | 第11-12页 |
| ·两轮自平衡机器人的研究现状 | 第12-15页 |
| ·两轮自平衡机器人国外研究现状 | 第12-14页 |
| ·两轮自平衡机器人国内研究现状 | 第14-15页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 两轮自平衡机器人的系统模型与分析 | 第17-24页 |
| ·引言 | 第17页 |
| ·两轮自平衡机器人建模的假设条件 | 第17-18页 |
| ·两轮自平衡机器人运动学模型 | 第18-21页 |
| ·车轮的运动学模型 | 第18-19页 |
| ·车体的运动学模型 | 第19-21页 |
| ·机器人运动学模型 | 第21页 |
| ·最大可控角度论证 | 第21-23页 |
| ·本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 两轮自平衡机器人的系统构成 | 第24-52页 |
| ·两轮自平衡机器人的功能描述 | 第24-27页 |
| ·两轮自平衡机器人的分类 | 第24页 |
| ·两轮自平衡机器人的平衡原理 | 第24-26页 |
| ·两轮自平衡机器人的工作原理 | 第26-27页 |
| ·两轮自平衡机器人总体设计 | 第27-28页 |
| ·两轮自平衡机器人机械结构设计 | 第28-29页 |
| ·两轮自平衡机器人系统器件选择 | 第29-37页 |
| ·主控芯片 | 第29-30页 |
| ·姿态检测单元 | 第30-33页 |
| ·电机及驱动芯片 | 第33-34页 |
| ·电源转换芯片 | 第34-35页 |
| ·数码管驱动芯片及无线模块 | 第35-37页 |
| ·两轮自平衡机器人系统硬件电路设计 | 第37-46页 |
| ·控制芯片最小系统设计 | 第37-42页 |
| ·姿态检测单元电路 | 第42-44页 |
| ·光电耦合及电机驱动电路 | 第44-46页 |
| ·数码管显示电路 | 第46页 |
| ·FPGA 中的系统硬件构建 | 第46-47页 |
| ·自定制NIOSⅡ系统 | 第46-47页 |
| ·内核的外围设置 | 第47页 |
| ·两轮自平衡机器人软件设计 | 第47-51页 |
| ·本章小结 | 第51-52页 |
| 第4章 基于卡尔曼滤波的传感器数据融合 | 第52-66页 |
| ·加速度计测量倾角原理 | 第52-53页 |
| ·加速度计和陀螺的标定 | 第53-56页 |
| ·AD 采样程序设计 | 第56-58页 |
| ·滤波算法的研究与比较 | 第58-65页 |
| ·滑动平均滤波法 | 第59-60页 |
| ·数字互补滤波 | 第60-62页 |
| ·卡尔曼滤波算法 | 第62-64页 |
| ·滤波器的比较 | 第64-65页 |
| ·本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 两轮自平衡机器人的自平衡控制 | 第66-77页 |
| ·两轮自平衡机器人的双闭环PID 控制原理 | 第66-68页 |
| ·光电码盘数据采集的改进 | 第68-73页 |
| ·两轮自平衡机器人双闭环PID 控制算法的改进 | 第73-75页 |
| ·限幅控制的加入 | 第73-74页 |
| ·积分相的调整 | 第74页 |
| ·微分相的改进 | 第74-75页 |
| ·两轮自平衡机器人转向控制 | 第75页 |
| ·本章小结 | 第75-77页 |
| 第6章 两轮自平衡机器人实验研究 | 第77-82页 |
| ·自平衡试验 | 第77-78页 |
| ·直线运动实验 | 第78-80页 |
| ·碰撞实验 | 第80-81页 |
| ·本章小结 | 第81-82页 |
| 结论 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第88-89页 |
| 致谢 | 第89页 |
