| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 1 绪论 | 第11-15页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.3 本文研究的内容 | 第14-15页 |
| 2 两轮自平衡电动车建模 | 第15-21页 |
| 2.1 引言 | 第15页 |
| 2.2 两轮自平衡电动车动力学建模 | 第15-20页 |
| 2.2.1 对车轮动力学分析 | 第16-17页 |
| 2.2.2 对车身进行受力分析 | 第17-18页 |
| 2.2.3 进行综合受力分析 | 第18-20页 |
| 2.3 本章小结 | 第20-21页 |
| 3 传感器数据的融合 | 第21-31页 |
| 3.1 引言 | 第21页 |
| 3.2 加速度计数据处理 | 第21-23页 |
| 3.3 陀螺仪数据处理 | 第23-24页 |
| 3.4 卡尔曼滤波数据融合 | 第24-28页 |
| 3.4.1 卡尔曼滤波原理 | 第24-27页 |
| 3.4.2 传感器数据融合 | 第27-28页 |
| 3.5 传感器数据融合实验 | 第28-30页 |
| 3.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 4 两轮自平衡电动车的控制算法 | 第31-49页 |
| 4.1 引言 | 第31页 |
| 4.2 模糊控制算法 | 第31-37页 |
| 4.2.1 确定输入输出变量和论域 | 第32页 |
| 4.2.2 进行模糊分割 | 第32-33页 |
| 4.2.3 模糊控制规则 | 第33-34页 |
| 4.2.4 模糊推理 | 第34-35页 |
| 4.2.5 基于模糊PD控制的两轮自平衡电动车仿真 | 第35-37页 |
| 4.3 自抗扰控制算法 | 第37-48页 |
| 4.3.1 跟踪微分器 | 第38-40页 |
| 4.3.2 扩张状态观测器 | 第40页 |
| 4.3.3 非线性状态误差反馈 | 第40-42页 |
| 4.3.4 自抗扰控制器的仿真 | 第42-46页 |
| 4.3.5 基于自抗扰控制的两轮自平衡电动车仿真 | 第46-48页 |
| 4.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 5 两轮自平衡电动车控制器的硬件设计 | 第49-65页 |
| 5.1 硬件系统总体设计 | 第49页 |
| 5.2 控制模块 | 第49-53页 |
| 5.2.1 控制芯片介绍 | 第49-51页 |
| 5.2.2 控制芯片的最小系统 | 第51-53页 |
| 5.3 传感器模块 | 第53-59页 |
| 5.3.1 陀螺仪 | 第53-55页 |
| 5.3.2 加速度计 | 第55-57页 |
| 5.3.3 编码器 | 第57-59页 |
| 5.4 驱动模块 | 第59-62页 |
| 5.4.1 H桥驱动电路 | 第59-60页 |
| 5.4.2 驱动芯片 | 第60-61页 |
| 5.4.3 MOSFET驱动电路 | 第61-62页 |
| 5.5 电源模块 | 第62页 |
| 5.6 通信模块 | 第62-64页 |
| 5.6.1 SWD仿真模式 | 第62-63页 |
| 5.6.2 有线通信 | 第63页 |
| 5.6.3 无线通信 | 第63-64页 |
| 5.7 本章小结 | 第64-65页 |
| 6 两轮自平衡电动车控制系统的软件设计 | 第65-68页 |
| 6.1 软件设计平台 | 第65页 |
| 6.2 软件设计的总体结构 | 第65页 |
| 6.3 主程序设计 | 第65-66页 |
| 6.4 中断处理程序设计 | 第66-67页 |
| 6.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 7 两轮自平衡电动车实验结果 | 第68-71页 |
| 7.1 两轮自平衡电动车实物平台 | 第68-69页 |
| 7.2 两轮自平衡电动车实地测试 | 第69-71页 |
| 8 总结展望 | 第71-72页 |
| 8.1 本文工作总结 | 第71页 |
| 8.2 展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-74页 |
| 附录 | 第74-78页 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 | 第78页 |